Jiang Lan, rojen leta 1972, je rojen v mestu Zigong v provinci Sečuan. Je eden prvih profesorjev na Pekinškem tehnološkem inštitutu in se že dolgo ukvarja z raziskavami femtosekundne laserske izdelave ter je eden glavnih akademskih voditeljev na področju laserske izdelave na Kitajskem. Prejel je drugo nagrado Državne nagrade za naravoslovje in nagrado He Liang He Li za znanost in tehnološke inovacije itd. Maja 2023 je prejel tretjo nacionalno nagrado za inovacije, novembra 2023 pa je bil izvoljen za akademika kitajske akademije znanosti.
1 femtosekunda je ena bilijoninka sekunde. Energija laserskega impulza je stisnjena v nekaj femtosekund in sproščena z zelo veliko hitrostjo, njegova konična moč pa se lahko poveča za milijone milijardkrat, s čimer je teoretično mogoče obdelati kateri koli trden material. Femtosekundni laser, ta neuničljivi "super močan in ultra hiter svetlobni nož", ima široke možnosti uporabe.
Ekipa Jiang Lan se je več kot 20 let osredotočala na raziskave proizvodnje femtosekundnih laserjev in je dosegla številne velike preboje, prevzel je vodstvo pri pisanju številnih pomembnih načrtov v smeri proizvodnje laserjev, da bi promoviral prvo ešalon Kitajske na področju mednarodnega .
Prva napoved oblike femtosekundne laserske obdelave
Kako bo femtosekundni laser uporabljen pri tako kratkem času in visoki energiji? Čeprav je na teoretični ravni veliko prednosti, pa aplikacije za proizvodnjo femtosekundnega laserja še dolgo ostajajo na konceptualni ravni.
Od koncepta do aplikacije, kje je težava proizvodnje femtosekundnega laserja? Jiang Lan je predstavil klasično teorijo, ki je težko napovedati obliko femtosekundne laserske obdelave, mehanizem obdelave je tudi težko opisati, to je ekipa, ki je več kot 20 let raziskovala za preučevanje dileme, s katero se soočajo.
"Moram odpreti" črno skrinjico "femtosekundnega laserja in interakcije materiala, da bi popolnoma razumeli mehanizem obdelave femtosekundnega laserja." Jiang Lan je rekel.
Pri femtosekundni laserski obdelavi se bodo lokalne prehodne lastnosti materiala drastično spremenile. Da bi raziskali to spremembo, sta Jiang Lan in njegova ekipa vzpostavila kvantni model plazme, da bi prvič napovedala obliko femtosekundne laserske obdelave in uspešno napovedala vrsto pomembnih nenormalnih učinkov. Sprva je bila akademska skupnost skeptična, a ko so bile glavne predpostavke in napovedi modela, ki ga je predlagal Jiang Lan, široko preverjene po vsem svetu, so rezultati raziskav postopoma pridobili priznanje.
Po verifikaciji modela so še vedno potrebna intuitivna opazovanja, ki bi podprla rezultate, torej "posneti" proces izdelave femtosekundnega laserja. Zaradi tradicionalne tehnologije opazovanja, ki ima eno samo perspektivo in je še vedno dvodimenzionalno slikanje, ni mogoče zajeti večdimenzionalnih informacij, vključenih v proces femtosekundne laserske obdelave. Jiang Lan je vodil ekipo pri razvoju navzkrižnega kvazi-tridimenzionalnega ultrahitrega neprekinjenega sistema kamer, ki je prvič realiziral panoramsko opazovanje v 15 časovnih skalah v procesu femtosekundne interakcije med laserjem in materialom.
Z nizom izvirnih rezultatov je Jiang Lan postal vodilni na področju raziskav proizvodnje femtosekundnih laserjev. Pravzaprav je Jiang Lan med svojim podoktorskim delom začel izvajati raziskave o izdelavi femtosekundnega laserja. V tistem času ni bilo femtosekundne laserske opreme, financiranja projektov in laboratorija, Jiang Lan se je zanašal le na računalnik in začel težko raziskovanje.
Izdelava femtosekundnega laserja vključuje več disciplin, kot so mehanika, fizika, optika, materiali, kemija itd. Za neznana področja je Jiang Lan s samostojnim študijem ali posvetovanjem z ustreznimi strokovnjaki dosegel preboj v številnih disciplinah, razen mehanike, kar je tudi postavilo temelje za naslednjo raziskavo.
Značilnosti femtosekundnih laserjev povzročajo nizko učinkovitost obdelave, nizko razmerje med globino in premerom in natančnost obdelave, ki je slabša od meje uklona. Druga ovira, ki jo je treba premagati, je najti način za regulacijo proizvodnega procesa femtosekundnih laserjev.
Jiang Lan je na podlagi svoje napovedi modela uvedel nov princip in metodo proizvodnje elektronskega dinamičnega nadzora, s čimer je uresničil nadzor nad rezultati obdelave.
Jiang Lan je vodil ekipo pri preverjanju med otipavanjem in končno, na podlagi novega principa elektronske dinamične regulacije, se je učinkovitost obdelave povečala za 56-krat, razmerje med globino in premerom se je povečalo za 260-krat, tako da je ponovljiva natančnost obdelave do 1/14 valovne dolžine itd.
"Vsaka naprednejša tehnologija obdelave, če ostane le na papirju, ne more doseči dobrega razvoja aplikacij." Jiang Lan je rekel.
Na podlagi novih principov in metod elektronske dinamične regulacije je Jiang Lan vodil ekipo, ki je eno za drugo prebila vrsto ozkih grl v proizvodnji tridimenzionalnih kompleksnih mikrofabrikacij materialov, ki jih je težko obdelovati, in izumil nove tehnologije, kot je elektronska dinamično regulacijo kontrolnih lukenj, rezanja, izravnave in graviranja, razvil vrsto nove opreme in prevzel vodilno vlogo pri realizaciji glavnih inženirskih aplikacij proizvodnje femtosekundnih laserjev in velikih industrijskih aplikacij.
"Znano celozaslonsko rezanje mobilnih telefonov in druge tehnologije so prav tako ena od tehnologij, na katere se osredotočamo." Jiang Lan je predstavil uporabo novih principov proizvodnje elektronske dinamične modulacije, novih tehnologij, ekipa in podjetje sta skupaj razvila femtosekundno lasersko elektronsko dinamično modulacijsko rezanje / izdelavo lukenj nove opreme, uspešnost splošne mednarodne vodilne ravni.
Laboratorijska tehnologija za industrijske aplikacije, čeprav je tehnološka pot jasna, vendar je treba še vedno upoštevati stroške, praktičnost in druge omejitve. V ta namen Jiang Lanova ekipa skupaj s partnerskimi podjetji večkrat preverja proces in prilagaja parametre. "Pogosto namočen v laboratoriju, včasih zato, da bi izpopolnil določeno predstavo, pred in po celem letu napornega dela." Član ekipe Jiang Lana, Hu Jie, profesor na tehnološkem inštitutu v Pekingu, se je spomnil.
Lotevanje visokokakovostne obdelave kompozitnih materialov, priprava novih materialov in novih naprav ter razvoj visoko natančne proizvodne opreme ...... Danes ekipa Jianga Lana s svojim visokokakovostnim in izvirnim delom še naprej odpira scenariji uporabe laserske proizvodnje. "Znanstvene raziskave, opraviti moramo res dragoceno delo, opraviti 'vrh neba' znanstvene raziskave, ne trgati zelenih sadežev." Zahteve Jianga Lana za učitelje in učence ekipe so postale del kulture ekipe.
Pred leti je bila laserska proizvodnja le terciarna veja strojniškega področja, brez sistemske podpore sorodnih oddelkov. Bilo je malo raziskovalcev, malo financiranja raziskav, majhen industrijski obseg in vrzel je bila očitna v primerjavi z napredno ravnjo sveta.
Jiang Lan je ugotovil, da zanašanje samo na eno ali dve ekipi ne bo delovalo, če želimo dohiteti zaostanek, "da bi disciplina postala večja in močnejša, moramo združiti znanstveno raziskovalno skupnost in industrijo ter sodelovati".
Kitajska nacionalna naravoslovna fundacija je leta 2008 uvrstila področje visokoenergijskih žarkov in proizvodnje posebnih energetskih polj kot prednostno smer podpore, laserska proizvodnja je pomemben vidik tega, Jiang Lan pa kot odgovorna oseba za to področje. . Pod vodstvom nekdanjih učenjakov je Jiang Lan v 12 letih vodil pisanje dveh delov načrtovanja visokoenergetskega žarka in področja posebnega energetskega polja Odbora Sklada, na področju laserske proizvodnje pa je dosegel določene teoretični rezultati.
Jiang Lan je vodil strokovno skupino, da je vložila veliko časa in energije, da je razvrstila kratke plošče industrijske verige in pripravila razvojni načrt industrije, da bi spodbudila nacionalne ali ministrske programe znanosti in tehnologije na področju laserja. proizvodnja. Prevzel je vodstvo pri pisanju 12 državnih srednje- in dolgoročnih načrtov razvoja znanosti in tehnologije za lasersko proizvodnjo in druge smeri ter petletnih ministrskih načrtov za znanost in tehnologijo Ministrstva za znanost in tehnologijo ter Komisije Fundacije.
Med njimi je "13. petletni načrt" nacionalni ključni raziskovalni in razvojni program - "aditivna proizvodnja in laserska proizvodnja", utemeljitev projekta je trajala dve leti in pol. "Takrat s člani strokovne skupine pogosto delamo in razpravljamo do jutra." se spominja Jiang Lan.
Več kot 30 tematskih razprav, raziskovalni obiski v več kot 70 podjetjih, pisanje na milijone besed argumentacijskega gradiva ... Jiang Lan in strokovna skupina sta se potrudila. Nato je poseben dostop do tekoče podpore "14. petletnega načrta" postal edino proizvodno področje "zgradite dolgo desko" ključnih nacionalnih specialitet.
Na stotine znanstvenoraziskovalnih ustanov, na tisoče podjetij, ki se ukvarjajo z raziskavami, povezanimi z lasersko proizvodnjo, imamo različna strokovna znanja, zanimanja, kako vse združiti? "Jiang Lan je vedno stal v državi, razvojni položaj industrije za pripravo načrta in pridobil priznanje vseh." Strokovnjak za industrijo je dejal.
"V dobi velike znanosti se razvoj tehnologije ne more zanašati na samostojna prizadevanja." Jiang Lan je dejal, da je na področju laserske proizvodnje še veliko težav, ki jih je treba rešiti, ekipa bo temeljila na "štiri usmerjenosti", združena z industrijo, akademijo in raziskavami napadalne sile ter si prizadevala ustrezno prispevati na državo proizvajalko, izobraževanje ter znanost in tehnologijo.
