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作者:朱刚刚 来源:科学时报 发布时间:2011-7-1 8:5:59
自主创新建立独立科研平台
——记中国地震局地质研究所何昌荣研究员
 
何昌荣 研究员,1989年获东京大学岩石力学博士学位,现任中国地震局地质研究所研究员,构造物理实验室主任(地震动力学国家重点实验室的一部分)。主要从事高温高压岩石力学、地震动力学等领域的工作以及相关的设备研制工作,有多篇代表性学术论文发表于GRL、JGR、PAGEOPH、Tectonophysics、BSSA、《中国科学》等国内外著名的学术期刊。
 
□朱刚刚
 
在一个国家的各个科学领域,如果未能掌握相关技术细节和进一步创新,即使斥巨资引进国外的先进产品,都可能出现难以正常运行、最终无法发挥设备效能的状况。在此情况下,提高自主创新能力显得异常重要。现任中国地震局地质研究所构造物理实验室主任的何昌荣研究员,就是通过改造“气体介质三轴流变仪”的工作,很好地诠释了“自主创新”这一理念。
 
1999年,中科院地球物理研究所花巨资从澳大利亚引进了一台用于高温高压条件下的岩石流变学实验研究的仪器——气体介质三轴流变仪。该设备自引进以来,就一直存在着气体泄漏等技术问题,且生产厂家也无法解决。一筹莫展之下,只好把它暂时打入“冷宫”。
 
几年后,经中国科学院地质与地球物理研究所与中国地震局地质研究所协商,决定将仪器移放到中国地震局地质研究所,由高温高压岩石力学研究组(即何昌荣的研究组)对其实施改造。其时,该研究组已在研制气体介质三轴实验系统获得了成功经验。
 
2006年3月,该设备正式移交中国地震局地质研究所。何昌荣牵头申请了科技部仪器设备改造升级专项“气体介质三轴流变仪的改造”项目,并很快获得批准。在这一项目的资助下,何昌荣带领姚文明、党嘉祥、赵树清等技术骨干开始对设备进行全面改造。
 
改造工作往往受到原始设计的制约,因此有时比重新设计、制造的难度还要大。他们首先对轴向加压系统进行了彻底的、大刀阔斧式的改造,扩展了压力容器下部的空间,使下部密封实现原位拆装;接着,他们对控温系统进行了全面升级改造,提高了系统设计的简洁性和系统的控制精度,将原有控温表0.2%精度等级升为0.1%级,大大提高了维护性和精度;接下来,对加压系统和高压容器的密封结构进行了大量创新性改造,使其密封性能达到设计指标的同时,将关键部位密封件的使用寿命提高到耐久的水平;最后,研究组采用西门子高性能工控机及成熟的16位AD/DA等板卡对采样—控制系统进行了全面升级,实现了图形界面人机对话机制,使该机控制界面可用鼠标和键盘配合方便地进行程序设定、控制变量切换、传感器参数管理、安全阈值设定、辅助功能等操作。
 
经过发现问题、寻找原因、开动脑筋解决问题的漫长过程,研究组终于使仪器性能达到了“围压0~300MPa,自动控制;温度室温到1300℃,自动控制;轴压系统加载能力500kN,液压伺服控制,可选择控制位移或压力”的考核指标。
 
2010年12月3日,项目通过了中国地震局科学技术司专家组的验收。验收专家组认为该项目“圆满完成了任务书规定的研究任务和考核目标,取得了很好的工作效果,为我国在该研究领域积累了相关技术,建立了很好的实验平台。通过项目执行,锻炼了高温高压实验设备设计、改造、运行队伍。对扭转高温高压实验室设备依赖进口的局面具有重要促进作用”。
 
设备生产厂家难以解决的技术难题最终在何昌荣教授研究组的手中得到了解决。在整个过程中,他们处处折射出不迷信国外技术、自主创新的意识与必胜的决心。有了新的设备,就有了新的科研工具,而他们在改造过程中的辛勤劳动必将以高质量科研成果的方式得到回报。
 
《科学时报》 (2011-07-01 A14 贺建党九十华诞 展科技创新风采)
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