甘肃工人报
2021年04月20日
第01版:要闻

守望大国重器 筑梦科技强国

——记全国五一巾帼奖章获得者、中国科学院近代物理研究所研究员刘杰

女工办

2021年4月19日,在中华全国总工会举行的2021年全国先进女职工集体和个人表彰大会上,我省获得了8个全国五一巾帼标兵岗先进集体和8名全国五一巾帼标兵先进个人的优异成绩。全国五一巾帼奖章获得者、中国科学院近代物理研究所研究员刘杰在当天人民大会堂举行的表彰大会上光荣地作了发言。

中国科学院近代物理研究所科研人员刘杰,在负责设计和建造的我国第一台大型重离子加速器系统中,作为国家重大专项“核高基”的首席科学家,带领团队建立了两套具有国际一流技术指标的单粒子效应地面模拟装置,成为我国宇航电子元器件抗辐射性能高LET重离子地面评估的唯一装置,为打破国外对我国航天抗辐射大规模集成芯片的封锁,加快元器件国产化步伐,保障航天器的安全运行,建设世界科技强国走出了“关键一步”。

许多人都知道,风云一号气象卫星是上世纪八九十年代中国研制的第一代极地轨道气象卫星,但是风云一号A星仅仅服役了39天、B星服役了165天,都没有达到预定的工作寿命,当时卫星设计师很长时间找不到卫星姿态失控的原因。直到有一天,风云一号卫星故障地面复演实验任务交到了刘杰和她的团队手里。刘杰和3名同志临时搭建实验平台,两天两夜近40个小时没有合眼,最终证实了卫星故障的原因是:星载计算机芯片在轨经常发生单粒子事件,且设计上对空间环境因素考虑不足,最终导致控制系统工作紊乱致使卫星失效;在之后研制的风云一号C星中,从元器件选择、单机软硬件加固设计和系统地面验证等各方面,均加强了抗辐射加固设计内容,最终发射的C星在轨表现优异,获得了成功。

近30年来,刘杰与航天五院、八院、九院等国内60多家单位合作开展40余次实验,完成了国内400多家单位次、几万颗芯片的测试评估,为我国嫦娥、北斗、天宫空间站等大规模国产化集成芯片提供了重要技术支撑,确保中国卫星长寿命和高可靠,发挥了不可替代的作用。

今天,就在我们头顶的上空,在距地面500公里的太阳同步轨道上,有一颗目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星,每天绕地球15圈,至今已探测了近百亿个宇宙线粒子,他有一个特别可爱的名字叫“悟空”。尽管“悟空”本身的设计寿命是三年,但截至目前运行良好,两次延期服役、服役已经超过五年。2015年12月,当“悟空”在甘肃酒泉发射成功的时候,曾引起国内外广泛关注,被称为“开启了中国空间科学时代”的标志。许多人也许不知道,就在“悟空”升空前,作为“悟空”卫星四个探测器之一的塑闪阵列探测器的项目负责人和主任设计师,刘杰带领团队和“悟空”相伴了1500多个日夜,在探测器大动态范围、塑闪晶体温度变形设计、多路前端电子学,以及大规模集成芯片可靠性等方面,实现了关键技术的突破。在物理性能和工程可靠性上,用百分之百的满分交卷。

科学之路充满艰辛,在观测重离子潜径迹的实验中,人员走动会产生干扰信号。白天干扰信号太多,刘杰就在夜深人静的时候做实验,整整大半年时间,每晚重复着单调乏味的操作,直到最终获得异常清晰的原子分辨潜径迹图像。有一次实验,要将几十片宽5mm、厚30um的非晶态合金表面打磨成镜面,刘杰一遍一遍打磨,再用绒布和丝绸抛光,整整三个月时间,手指纹都磨平了。

目前,刘杰的研究团队超过60人,平均年龄33岁,是一支充满活力、团结奋进的科研队伍。他们在基础研究方面不断进取,在研究重离子潜径迹形成机制,高压下地质材料辐照效应,用径迹模板法研究纳米线可控制备及性质等方面,已发表论文200余篇;还推动核孔膜辐照及产业化发展,取得显著的社会和经济效益。

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