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图文:光纤传感拓荒者

发布日期:2021-09-13 11:55

  编者按全省科技创新奖励大会昨在武昌召开,大会提出把科技创新摆在更加突出的位置,促进创新型湖北建设。科技创新,离不开广大的科技工作者和一线劳动者,他们是创新的主力军。本报今刊发突出贡献奖获得者姜德生院士的长篇通讯,并特意采写了一位农民,一位工人,一位科技工作者的创新故事。他们的创新紧密结合生产生活实际,生动又给人启迪,折射出湖北科技创新百花盛开的情景。

  他发明的光纤传感器,可迅即向油库守护人员发出警报,把隧道内的火警直播到值班室的监视屏上。千钧一发的警报,为灭火赢得宝贵时间,避免重大人员伤亡和财产损失。

  他就是2010年度湖北省科学技术突出贡献奖获得者、中国工程院院士、武汉理工大学博士生导师姜德生,我国光纤传感技术领域的拓荒者。

  1978年,姜德生带着一名技术人员,一名工人,一头扎进武汉建材学院(武汉理工大学前身)刚成立的激光研究室。“所谓实验室,就是间盖着石棉瓦,四面透风的屋子,20多平方米。”退休教师程志煜回忆。

  传统传感器是通过电阻、电容的量的变化来检测待测量。光纤传感器则是通过光的相位、波长等参量,来检测温度、压力、位移等。光纤传感抗电磁干扰、精度高、寿命长、可靠性好,是国内外公认的前沿高新技术。1977年,美国提出进军光纤传感领域。

  1978年,我国第一个光纤传感器光纤风压计在姜德生的简陋实验室里诞生了。

  此时,国门初开,高楼崛起,台风袭来时,高楼会发生多大的位移?高层建筑国家标准的制定离不开这个重要数据。1981年,国内最先进的传感器悉数装上了广州白云宾馆,等待台风到来测位移。8月的一天,台风突至。传统传感器在台风强电磁干扰下纷纷失灵,唯有光纤风压计准确、全面地记录下了各种数据。

  武汉建材学院的优势是建筑材料,信息领域科研不要说拿到国家项目,省、市的项目也难以争取到。

  姜德生直接和企业合作了。1985年的一天,姜德生到江汉油田参观,发现检测仪表全部是电子类产品,稍有不慎就有火花,安全隐患大。

  从解决实际问题出发,让成果、技术直接服务于国民经济建设,是姜德生做学问的最大特点。

  来自美国、日本等世界先进发达国家的光纤传感器与姜德生的光纤光栅火灾报警系统在油库摆开擂台。

  测试显示,姜德生的产品技术优势明显,一举中标。2007年5月的一天,一个10万吨油库遭雷击着火,姜德生的报警系统迅即响应。30吨消防泡沫剂打下去,火灭了,油库安然无恙,有关部门专程上门致谢。“一旦燃烧起来,根本没办法扑灭,那将是一场世界级的环境灾难。”姜德生说。

  2007年1月,世界最长的双洞隧道长达18.02公里的秦岭终南山隧道通车,防火是隧道安全的重中之重。

  两根光纤贯穿双洞,世界上首个20公里无中继光纤光栅火灾报警系统在姜德生手中问世。“我做的东西要让别人能用。”近年,油库发生3起火警,全部在规定时间内响应,装在全国1500多公里公路隧道内的火灾报警系统响应9次。每一次警报的响起,都避免了重大损失。

  1978年姜德生要去激光实验室时,同事担忧地劝他,那是一条充满未知的路。

  两年之后,姜德生给油田送去了8套光纤传感器专用仪表、工具和傻瓜型操作技术。

  上世纪90年代,国际上发明了多种光敏感材料和新型光纤传感器,美国一家企业垄断了核心技术。

  姜德生明白,“跟在别人屁股后面,随时可能憋死。走自己的创新之路,才是唯一出路。”

  去年,中美光纤传感高层论坛在武汉理工大学举行。美国光纤传感领域高手全部到会,那家企业的技术总监也在其中。

  参观之后这位总监感叹,“姜教授,我原以为光纤光栅传感器全世界只有我们能做,现在您也能做,而且您有自己的知识产权,我感到吃惊。”

  他还健全了产业链体系,从光纤传感器材料、器械、系统研究,一直到产品开发及应用。

  国际光纤传感器协会主席说,全世界有三个最大的光纤传感器基地,美国,日本,中国。

  他以一间简陋的实验室为起点,发展成全国最大规模的集人才培养、研发和产品生产于一体的国家级光纤传感技术工业性试验基地,全套拥有我国自主知识产权。

  对围棋、象棋颇有心得的姜德生院士,用迂回、耐心、定力,越过楚河汉界,进军美、日和欧洲光纤传感技术列强的大本营。