高壓物理組的建立——中國高壓物理研究是怎樣開展起來的|物理所記憶

高压物理组的建立——中国高压物理研究是怎样开展起来的|物理所记忆

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我是1956 年由南京大學物理系畢業分配進入中科院物理所工作的。先是在晶體學研究組,當時組長是劉益煥研究員,我的指導老師是北京鋼鐵學院教授趙松鶴,他也是劉益煥的中學老師,曾在英國Braggle 實驗室研究長石結構,有成績,所以到物理所做兼職教授。

金剛石是自然界最硬的物體,有“工業的牙齒”之稱,鑽硬地層和加工硬物質都少不了金剛石。當時中國非常需要金剛石,但國內的產量很少,國外又禁運。中國此前沒有高壓研究工作,只是1949 年之前葉企孫和湯定元在美國學過高壓工作,但壓力都低,而且沒有溫度。美國人造金剛石做成功了,是在6 萬大氣壓和2500 ℃條件下進行的。1958年,晶體學室章綜、田靜華等先後提出不應該只做晶體結構的研究,也應該做國家急需的晶體生長工作,吳乾章和張樂惠夫婦還提出國外在做金剛石生長工作。於是物理所晶體學組決定開展人造金剛石的工作。由於物理所晶體學組的研究力量不夠,於是通過所裡把何壽安、唐棣生從金屬研究組調入晶體學組,搞金剛石研究。開始時晶體學組一部分人也參加了這項工作,但不久逐漸退出,後來只有戚德餘和我兩人,另外還有成向榮等一批覆員軍人參加進來,由戚德餘負責。這樣,高壓研究工作就在中國開始了。

這項工作需要高溫、高壓的實驗手段。初期我們只在圓柱狀高壓容器上打交道,沒有任何基礎,一切材料和裝備都要另起爐灶,困難非常大。那時國家是計劃經濟體制,所有物資來源都要事先訂計劃,我們的工作沒有列入國家計劃,壓機、合金鋼材、硬質合金碳化鎢等都沒有來源,根本無法工作。於是組內同志都行動起來,到處求人幫助,例如我們拿著張勁夫給的函,遼寧和山西省委書記的介紹,請太重、沈重解決壓機都未成功。當時一臺300 噸千斤頂就是用所裡一臺變壓器從瀋陽一個小工廠換來的。甚至硬質合金碳化鎢的燒結和加工都是自己動手。所內器材科認為高壓的事情太多,是例外的工作,根本不管。所裡工廠沒有大件淬火、回火的爐子,對高壓的研究也難以配合,所以,名義上我們是做高壓研究的,實際上天天往外跑求人幫助,是跑器材的。

當時國內許多單位聽說物理所搞金剛石,到物理所取經後也搞起了金剛石,後來也獲得成功。據報道,世界人造金剛石產量的五分之二是中國貢獻的。我們解決了國內金剛石的需要,替國家解決了大問題。金剛石在物理所是用四面頂壓機做出來的,該壓機是何壽安設計,王積方、唐棣生等“跑”出來的。

美國做金剛石的細節是1959 年下半年才公開的,用的是Belt容器。 1960 年蘇聯高壓物理所的謝高揚(俄文 Сеkоян)來華訪問時,我們拉他參加Belt 容器的設計工作。後來1986 年他又來了中國。

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那時還有一件重要事情,就是陳祖德留蘇回國到物理所工作。他是學工的,在蘇聯時學的是壓機技術,外語只會俄語,對高壓也沒有實際經驗。但他是黨員,1960 年初,物理所接受了搞原子彈的絕密國防任務,成立了陳祖德(組長)、王積方、陳志學(貧下中農出身)及幾名復員軍人組成的任務組,測量主要材料在三萬大氣壓範圍內的狀態方程。理論上知道了狀態方程就知道了系統的熱力學參量,是理論設計原子彈的關鍵,也是理論設計的實驗根據,作用非常顯著,是總抓原子彈工作的朱光亞來所里布置的。當時黨委李德仲說“誰洩了密,提頭來見”,實驗室周圍有解放軍站崗,可見這任務的重要。當時還有管惟炎小組測量該材料的比熱,一年按時完成任務。1965 年我又做了一次與原子彈有關的絕密國防任務,是程開甲到所裡來佈置的。在完成第一項任務後我主動申請離開陳祖德小組。

後來我們做了金屬氫,需要300 萬大氣壓,於是做起了DAC工作。當時美國哈佛博士J. Eggert 來所工作一年,我們要他參加金屬氫的工作,他不同意,只做了他自己的工作。

以上就是物理所高壓組對國家做出的貢獻。

(原工作部門:物理所512組)

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