La aceeași putere, cu cât durata impulsului laser este mai scurtă, cu atât puterea instantanee este mai mare. Când durata impulsului laser este la fel de scurtă ca o trilionime dintr-un al doilea nivel, puterea de vârf instantanee poate depăși un trilion de wați, de peste sute de ori puterea instalată combinată a tuturor centralelor electrice din lume. Acesta este laserul femtosecunde.
Prin ajustarea naturii pulsului laser de femtosecundă în domeniile timp, spațiu și frecvență, laserul de femtosecundă va deveni o formă, natura instrumentului flexibil reglabil, indestructibil, în microni, la scară nano pentru a finaliza tăierea de înaltă precizie, perforarea , nivelare și așa mai departe, și chiar să poată realiza nivelul electronic al reglementării ...... cu mai mult de 20 de ani în urmă, Jiang Lan a văzut laserul femtosecunde Aplicarea laserelor femtosecunde are un potențial mare.
Acum, la Școala de Inginerie Mecanică și a Vehiculelor din cadrul Institutului de Tehnologie din Beijing, Jiang Lan și echipa sa sunt primii care prezic forma procesării laser femtosecunde în arena internațională, primii care au prezentat un nou principiu al dinamicii electronice cu laser femtosecunde. controlul producției, primul care a realizat nivelul electronic al controlului activ al producției cu laser, primul care a dezvoltat primul set de sistem de observare continuă cvasi-tridimensională ultrarapidă pe scară, primul care a realizat observarea nivelului electronic al fabricarea cu laser, primul care a realizat aplicații de inginerie majore ale producției cu laser de femtosecundă și primul care a realizat producția cu laser de femtosecundă, primul care a realizat aplicații de inginerie majore ale producției de laser de femtosecundă și primul care a realizat aplicații industriale la scară largă de femtosecundă fabricarea cu laser.
Jiang Lan (al treilea de la stânga) îi îndrumă pe studenți să efectueze experimente privind procesarea modulației dinamice a electronilor cu laser femtosecunde.
De la nașterea primului laser rubin al omenirii, în 1960, oamenii de știință au continuat să impună performanța laserelor să fie mai rapide și mai puternice. În anii 1980, cercetătorii au descoperit că, atunci când durata impulsului laser este la fel de scurtă ca o trilionime dintr-un nivel al doilea, intensitatea de peste un trilion de wați în intervalul ultrarapid, ultra-intens, modelul teoretic clasic nu a fost capabil să explicați acest mecanism de interacțiune a câmpului electromagnetic și a materiei ultrarapid și ultraintens, care a devenit un blocaj care limitează dezvoltarea laserului femtosecunde. La începutul acestui secol, Jiang Lan a intrat în domeniul cercetării în domeniul producției de laser femtosecunde.
Licențiat, Jiang Lan are un interes puternic în fizică, "'relativitate', 'mecanica cuantică' sunt apoi direcția cercetării mele, reprezentată de fabricarea fasciculului laser de înaltă energie este, în esență, interacțiunea dintre energie și materie, este direcția în care sunt foarte interesat de! Fabricarea fasciculului de înaltă energie reprezentată de lasere este în esență interacțiunea dintre energie și materie, care este direcția de care mă interesează foarte mult”.
Fără echipă, fără proiect, concentrându-se doar pe o ramură de cercetare a domeniului disciplinar de nivel al treilea, amintind de situația de acum mai bine de 20 de ani, când era singur în birou, gura lui Jiang Lan s-a îmbujorat de o urmă de fericire, care amintea a zâmbetului. „A fost un moment minunat pentru a te scufunda singur în cercetare, fără a fi deranjat”.
Șase ani mai târziu, Jiang Lan a făcut o descoperire în studiul teoretic al fabricării laserului femtosecunde. El a propus un model îmbunătățit de temperatură dublă, care a extins domeniul de aplicare al ecuației clasice de temperatură dublă de la regiunea de temperatură joasă a electronilor la un interval arbitrar de temperatură a electronilor, îmbunătățind acuratețea predicției pragului pentru procesarea laser femtosecundă. El a stabilit un model cuantic de plasmă pentru a prezice forma procesării laser femtosecunde pentru prima dată și a prezis cu succes o serie de efecte anormale importante, care au primit validare experimentală internațională extinsă și evaluări pozitive, inclusiv câștigători ai Premiului Nobel.
În 2006, Jiang Lan a înființat prima echipă națională de cercetare științifică a producției de laser femtosecunde și aplicarea acesteia în Beijing.
La acea vreme, ceea ce stătea în fața echipei era un alt obstacol. „Defectele inerente” procesării laser cu femtosecunde, cum ar fi eficiența scăzută, precizia mai slabă decât limita de difracție și raportul adâncime-diametru scăzut, sunt motivele pentru care procesarea laser cu femtosecundă nu a fost aplicată în practică de mai mult de 20 de ani.
Jiang Lan a aplicat modelul pe care l-a stabilit pentru a dezvălui că pentru a rezolva problemele de mai sus, nucleul este „dacă este posibil să se regleze dinamica electronilor tranzitori locali”. Conform predicției modelului său teoretic, Jiang Lan a propus că modelarea spațiu-timp cu laser femtosecundă poate fi realizată prin fabricarea cu laser a dinamicii electronice tranzitorii locale a controlului activ și apoi controlul rezultatelor procesării rutei tehnice. Această rută tehnică extinde semnificativ capacitățile limită ale fabricării cu laser. Sub sprijinul acestui model teoretic, echipa lui Jiang Lan a îmbunătățit eficiența prelucrării laser cu femtosecunde de 56 de ori, acuratețea procesării repetabile de 1/14 din lungimea de undă și limita raportului adâncime-diametru de la 20:1 la mai mult de 5000:1.
Mai târziu, Jiang Lan a propus și a condus echipa sa să dezvolte un sistem de observare continuă cvasi-3D la scară încrucișată. „În 15 ordine de mărime, rata maximă a cadrelor de trilioane de cadre pe secundă a sistemului de observare pentru a verifica modulația dinamicii electronilor laser femtosecunde produce noi principii.” a spus Jiang Lan.
În cadrul expoziției naționale de inovare științifică și tehnologică "al 13-lea cincinal", rezultatele de producție de control dinamic al electronilor cu laser femtosecunde ale echipei Jiang Lan selectate. 11 academicieni formați din comisia de evaluare au comentat că: "primul care a realizat fabricarea cu laser a nivelului electronic de control activ și prelucrare cu laser femtosecundă de industrializare și aplicație de inginerie majoră ...... în general a atins nivelul de lider internațional."
Un neprofesionist care intră în camera de cercetare de producție micro-nano laser femtosecundă, este dificil să conectezi echipamentul experimental pe scară largă din fața ta, precum și sutele de lentile optice aliniate pe bancul de lucru cu viața reală. Dar cercetătorii care au trecut prin cercetarea științifică de bază au văzut perspectivele de aplicare extrem de largi.
Tăierea în formă de ecran de telefon mobil este o tehnologie cheie pentru fabricarea telefoanelor mobile. „Structura unui ecran de telefon mobil este ca o prăjitură cu mai multe straturi, în diferite straturi au fost distribuite cu sticlă, polimer, metal, izolator și lipici.” Jiang Lan a spus, "instrumentul tradițional nu poate face nimic în privința locului, este laserul femtosecunde arată mâinile lor." În prezent, aplicarea Jiang Lan a propus un proces de tăiere cu control dinamic electronic și cercetarea și dezvoltarea cu laser mare a echipamentelor de producție cu laser femtosecunde în cota de piață globală de 60%.
Procesarea tridimensională a microstructurilor complexe a materialelor dificil de prelucrat este o problemă de clasă mondială în domeniul producției de ultimă oră. Jiang Lan a inventat gaura de control a reglajului dinamic electronic, tăierea, nivelarea, gravura și alte tehnologii noi, și-a condus echipa să dezvolte o serie de indicatori majori semnificativ mai buni decât nivelul internațional de echipamente noi, pentru cele 37 de proiecte științifice și tehnologice majore naționale și echipamente naționale majore pentru a pune piatra de temelie.
Jiang Lan a spus: „O industrie de producție puternică este piatra de temelie a construcției unei țări puternice, iar o industrie de producție puternică este adesea înaintea stabilirii statutului de țară puternică timp de 20 de ani”.
În timpul perioadei „al 12-lea plan cincinal”, producția de fascicule de înaltă energie a devenit o direcție cheie de sprijin a Fundației Naționale de Științe Naturale din China (NSFC), iar Jiang Lan a servit ca persoană responsabilă pentru domeniul energiei înalte. producția de grinzi și câmpuri speciale de energie și a condus scrierea unei serii de planificare pentru domeniul grinzilor de înaltă energie și câmpurilor speciale de energie în NSFC încă de la „Planul cincinal al 12-lea”. Planificare.
În perioada „al 13-lea plan cincinal” și „al 14-lea plan cincinal”, domnul Jiang Lan a servit ca șef al grupului de experți pentru pregătirea planului de implementare a proiectului special cheie „Fabricație aditivă și fabricație cu laser”. al Programului Național de Cercetare și Dezvoltare Cheie (NKRDP), precum și șeful grupului de experți și al grupului general de experți pentru pregătirea ghidului. Jiang Lan a servit ca șef al grupului de experți pentru pregătirea planului de implementare, a liniilor directoare și a grupului de experți general al Programului național de cercetare și dezvoltare cheie „Fabricație aditivă și fabricație cu laser”. A investit mult timp în primul proiect cheie național în producția avansată. În prezent, proiectul special a desfășurat 112 proiecte de cercetare și dezvoltare conexe, ceea ce a promovat puternic producția aditivă și fabricarea cu laser din China în primul eșalon al comunității internaționale.
Zhang Xueqiang, care lucrează la institut de doi ani, își amintește încă că a ascultat prelegerea lui Jiang Lan la Universitatea din California, Berkeley. „El a vorbit despre progresul tehnologic al producției cu laser femtosecunde și, de asemenea, despre perspectivele potențiale de aplicare ale producției cu laser femtosecunde”. Xueqiang Zhang a spus: „După prelegere, când am făcut schimb de idei, m-a întrebat „dacă aș dori să fac o cercetare științifică reală împreună”, iar acea propoziție m-a chemat înapoi”.
Studenții din echipa tehnică a lui Jiang Lan știu că domnul Jiang este împotriva publicării „articolelor despre apă”. Lian Yiling, doctorand, a explicat: „Experimentele făcute de alți oameni, revin pentru a se reproduce și apoi ajustează parametrii; sau experimentele altor oameni, schimbă un fel de material și repetă, sunt „articole de apă””.
Care este adevărata cercetare științifică? Jiang Lan a spus: „Fie face progrese în frontiera academică pentru a merge în partea de sus a cerului, extinderea domeniului cunoașterii umane; fie în nevoile naționale majore și principalul câmp de luptă al economiei naționale pentru a realiza cererea de a merge la teren, pentru a depăși problemele tehnice cheie”.
Cerințele stricte au scos la iveală un eșalon dur de cercetare științifică. Jiang Lan a pregătit 33 de doctori și bursieri postdoctorali, dintre care 40% predau în universități „duble de primă clasă” și dintre care 57% lucrează în institute naționale de cercetare cheie legate de industrie. Doctoranzii sub supravegherea sa au câștigat de șase ori „Shangyin Excellent Mechanical Doctoral Disssertation Award” al Societății Chineze de Inginerie Mecanică, inclusiv argint, bronz, premii excelente și pentru cele mai bune lucrări și marele premiu al competiției naționale „Challenge Cup”. , etc., iar doi dintre ei au fost aprobați drept cercetători „Marie Curie” și „Marie Curie” ai Uniunii Europene. Doi dintre ei au fost recunoscuți drept savanți „Marie Curie” ai Uniunii Europene. Până acum, Jiang Lan a pregătit 9 talente naționale de nivel înalt.
În Institutul de Fabricare Micro-Nano Laser Femtosecundă din Beijing, există încă progrese în domeniul de aplicare a laserului femtosecunde. Prof. Li Xiaowei lucrează la o serie de aplicații majore ale producției laser femtosecunde. Prof. Jie Hu se concentrează pe fuziunea medical-industrială, iar tehnologia laser femtosecundă poate furniza dispozitive medicale antibacteriene, anticoagulante și care transportă medicamente pentru tratamentul tumorilor osoase. Prof. Li Xin se concentrează pe aplicarea prelucrării compozitelor în domeniul aerospațial.
În opinia lui Jiang Lan, invulnerabilitatea laserelor femtosecunde ar trebui să fie, de asemenea, o caracteristică a unei echipe care aspiră la cercetare științifică reală. „Vizând frontierele științei și tehnologiei și servind nevoile țării, aceasta este misiunea vremurilor pentru generația noastră de cercetători științifici și, de asemenea, secretul descoperirilor pe care le facem în continuare în munca noastră”. a spus Jiang Lan.
