科学探秘:新版246免费资料 localhost-“完美”的大尺寸钕玻璃什么样？这名女科学家曾攻克世界级难题
与激光钕玻璃打了38年交道 ，在中国科学院上海光机所研究员胡丽丽看来 ，“最关键是要沉下心，在面对困难和失败时 ，敢于从最基础的理论出发 ，从一次次失败的数据中归纳总结找到方向 。 ”
由于在国产高功率激光装置关键元器件钕玻璃上的贡献，胡丽丽曾获评上海市第十六届科技精英 、上海“最美科研工作者 ” 、全国三八红旗手等称号 。而其38年致力的激光钕玻璃 ，则是一种含有钕离子的特殊玻璃 ，它可以在“泵浦光”的激发下产生激光或对激光能量进行放大，被喻为激光器的“心脏 ”。
胡丽丽研究员检视连熔激光钕玻璃 受访者供图
对这名女科学家来说 ，做科研就像玻璃一样纯粹 。如今 ，胡丽丽已经62岁，面对热爱的事业，她仍旧坚持每天在工作时间结束后多待一两个小时、周末下午没事时就到实验室看看 。在她看来 ，做研究如果想出成就 ，就绝不能仅靠一天8小时，“聪明才智是需要的 ，但勤奋更是不可或缺的要素。 ”
“完美”的大尺寸钕玻璃 ，如何批量生产
为何钕玻璃如此重要？
胡丽丽表示，激光钕玻璃性能的好坏直接决定了激光装置输出能量的大小和质量 。进入21世纪 ，我国激光聚变装置的研究对大尺寸高性能激光钕玻璃的批量生产技术提出了迫切需求 。自2005年起 ，胡丽丽带领团队对新型高增益激光钕玻璃研发 、大尺寸激光钕玻璃批量制备进行了近十年的持续攻关。激光钕玻璃连续熔炼技术是解决该需求的唯一途径 。
钕玻璃团队 受访者供图
此前，美国曾联合德国和日本两家顶级光学玻璃公司进行了持续6年的共同攻关 ，实现了大尺寸激光钕玻璃连续熔炼 ，他们认为这项技术难度极高 。在完成美国和法国两大激光聚变装置的钕玻璃供货任务后，他们拆除了大尺寸激光钕玻璃连续熔炼线 ，并对我国实施严格禁运。依靠自主研发解决激光聚变研究的战略需求就成为了当务之急。
一块“完美 ”的大尺寸钕玻璃 ，需要满足高光学质量 、低应力、无铂颗粒等夹杂物 、羟基 、过渡金属铁和铜等杂质控制在ppm量级的高纯度等28个技术指标要求 。除了技术指标外，钕玻璃在生产过程中总是在封闭式隧道窑炸裂，也让团队伤透了脑筋 。成型后的钕玻璃温度高达六七百摄氏度 ，需要在隧道窑里待上7天 ，逐渐冷却到六七十度。而在实验初期，玻璃在隧道窑里频繁发生炸裂 ，请来的外援专家也无法提供解决方案 。
最后 ，胡丽丽拍板重做方案 。她带领团队花了半年时间重新设计和建造隧道窑，终于解决了玻璃炸裂的问题。2012年 ，胡丽丽团队完成了N31型激光钕玻璃连续熔炼生产中试线的建设和连续熔炼工艺技术集成 ，采用该技术研制的N31型激光钕玻璃满足了当时在建的神光装置供货亟需 。近些年，根据神光装置对新型高增益激光钕玻璃的需求 ，在完成原有N31型激光玻璃连续熔炼工艺攻关基础上 ，她又主持研发了新型N41激光钕玻璃及其连续熔炼工艺技术攻关，攻克了N41新型钕玻璃的全流程制备工艺技术 ，批量研制的N41新型钕玻璃已在神光系列装置中得到了应用 。目前正在开展我国最大型激光聚变装置的N41型激光钕玻璃供货生产。
胡丽丽团队钕玻璃相关科研成果成功挑战了由美、德 、日三家联手才能达到的技术极限 ，因此也先后荣获2016年度“上海市技术发明特等奖 ” 、2017年度“国家技术发明二等奖”、2022年度“中国科学院杰出科技成就奖 ” 。
聪明才智是需要的，勤奋更是不可或缺
大尺寸激光钕玻璃、超宽带放大用掺铋石英光纤……谈及工作上的进展，胡丽丽总是滔滔不绝 。几年前 ，胡丽丽卸下了上海光机所高功率激光单元技术实验室负责人的重任 ，按理说她身上的担子应该轻了不少，但同事们发现 ，胡丽丽仍旧“泡 ”在实验室里。
胡丽丽研究员（右一）研究钕玻璃包边工艺 受访者供图
在胡丽丽看来 ，除了兴趣使然，做研究如果想出成就 ，就绝不能仅靠一天8小时 。“聪明才智是需要的 ，但勤奋更是不可或缺的要素 。”如今，胡丽丽已经62岁 ，面对热爱的事业 ，她仍旧坚持每天在工作时间结束后多待一两个小时 、周末下午没事时来到实验室看看……
胡丽丽的学生，现任上海光机所材料部部长的廖梅松告诉记者 ，直到现在胡丽丽仍保持着到车间一线查看生产情况 ，并在生产的关键环节上与操作人员交流的习惯，“在她看来，这是最直接了解生产线问题的方式。”
在胡丽丽进入上海光机所之前 ，钕玻璃研发团队先后由干福熹 、姜中宏两位院士带领。谈及两位院士对团队的影响 ，胡丽丽直言，“两位院士实干、团结 、创新的精神为团队打下了很好的基础 。 ”而自1997年以来 ，胡丽丽也已先后指导了87名研究生 ，并手把手地教导新人撰写科研报告和论文 。“从大的论文框架到具体写作和结果分析，胡老师都是亲力亲为。 ”廖梅松表示 。
同时 ，胡丽丽研究员在激光玻璃和激光光纤领域的科研业绩得到了国际同行的高度认可 。她个人荣获了包括2024年国际非晶态材料领域著名的N. F. Mott奖和2025年国际玻璃协会主席奖两项国际奖励。她是N.F.Mott奖项1983年设立以来的首位中国获奖者 ，也是国际玻璃协会主席奖设立30年来第三位（前两位分别是2001年干福熹院士及2016年彭寿院士）中国获奖学者 。她被国际玻璃领域公认为杰出且令人敬佩的女科学家 。
而今，胡丽丽正将AI引入新型玻璃研发 ，积极推动特种玻璃研究的范式创新。“结合AI ，特种玻璃的研发工作能更精准高效 。”胡丽丽表示 。
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