在蘇州熱工研究院有限公司(以下簡稱“中廣核蘇州院”)的先進光學實驗室裏,一束激光精準聚焦在金屬試件表麵,屏幕上跳動的光譜與聲譜曲線,宛如材料的“生命密碼”,細數著其內部不為人知的秘密。

操控這束“光”的,是國家重點研發計劃青年科學家項目負責人、江蘇省“333高層次人才培養工程”入選者、2025年中廣核青年標兵杭玉樺。這位戴著黑框眼鏡、眼神明亮的工學博士,正帶領一支平均年齡不到30歲的年輕團隊,在激光檢測技術的空白領域奮力開拓。
遇光燃夢
“我知道自己該去哪裏了”
杭玉樺與光的緣分,始於他大學求學期間。2009年夏天,對精密儀器滿懷好奇的他,在實驗室首次目睹耀眼電弧,那神奇景象恰似科幻小說《球形閃電》中的場景,瞬間點燃了他探索光的熱情。
2018年博士畢業時,杭玉樺麵臨高校與企業的選擇。彼時,中廣核蘇州院正籌建先進光學實驗室,致力於破解工業領域的檢測難題;當得知此事後,他果斷下定決心:“我知道自己該去哪裏了”,隨後投身核電科研領域。
chudaozhongguanghesuzhouyuanshi,jiguangjiancelingyuzaiguoneicaiganggangqibu。hangyuhuameiyouchiyi,likeqiantouzujianqinianqingtuandui。congcaigoudiyikuaiguangxuejingpiankaishi,tadailingtuanduiqinzidongshou,yibubudajianqijichushiyanpingtai。tuanduizaoqichengyuanzhubinhuiyi:“杭博士有個習慣,每天下班前都會在實驗室裏踱步,目光落在滿地零件上靜靜思索,那神情仿佛在跟這些零件對話。”正是這份近乎癡迷的專注,為後來的技術突破悄悄埋下了伏筆。
追光攻堅
“外國人做到8米,我們就要做到10米”
輻照高溫環境堪稱 “死亡禁區”,傳統檢測設備根本無法靠近。對此,杭玉樺立下明確目標:“外國人能做到8米,我們就要做到10米!”隨後便帶領團隊開啟了漫長的科研攻關之路。
團隊首先麵臨的核心難題,是如何將激光精準聚焦到10米外的材料上,同時穩定收回光譜信號。“這就像用高射炮打蚊子,必須做到分毫不差。”杭玉樺用一個形象的比喻,點出了任務的難度。麵對這隻“攔路虎”,他們創新設計出兩套相互耦合的電動調節望遠鏡係統。經過500多個日夜的反複調試,名為SRLIBS-20的望遠鏡式激光誘導光譜裝置終於問世,首次在模擬核島環境中,成功穩定傳回13米外材料的特征譜線數據。

後來某核電廠的一次實戰檢測中,常規方案完全行不通,人工檢測又存在風險。彼時,SRLIBS-20雖已通過實驗室驗證,卻從未經曆過實際環境的考驗。時間緊迫,杭玉樺帶領團隊製定方案、校準參數、準備防護備件,完成了準備工作。

檢測現場環境複雜,首要解決的是樣品的非接觸翻轉與固定問題。“要讓樣品像坐‘過山車’一樣動起來!”杭玉樺的一句話點醒了眾人,團隊立刻著手設計、加工滑軌,不僅完成了樣品翻轉與預試驗,還成功攻克了固定難題,一舉創造了國內核電領域的兩項“首次”,更將檢測時間從傳統方法的72小時大幅縮短至4小時。
此後三年,團隊帶著迭代升級的設備,陸續為多個核電基地提供服務,截至2025年已順利完成11輪大修任務。而那次實戰經曆,也讓杭玉樺團隊開始反思設備便攜性的重要性,他們迅速召開“問題分析會”,杭玉樺直接在白板上寫下核心需求:“要把250公斤的‘大胖子’改成‘輕騎兵’,開發便攜式設備!”

“瘦身”過guo程cheng中zhong,原yuan有you傳chuan統tong望wang遠yuan鏡jing式shi結jie構gou雖sui射she程cheng遠yuan,體ti積ji卻que過guo大da。杭hang玉yu樺hua提ti出chu改gai用yong光guang纖xian傳chuan輸shu激ji光guang,卻que遇yu到dao了le高gao能neng激ji光guang易yi燒shao毀hui光guang纖xian芯xin的de新xin難nan題ti。團tuan隊dui先xian後hou嚐chang試shi20多種光纖材料,均以失敗告終,直到有人想到:“把激光脈衝寬度壓縮到納秒級別,就像把連續水流變成細小水滴,既能減小對光纖的衝擊力,又不會減少總能量。”
接下來的一個月,實驗室徹底變成了“戰場”。團隊成員輪流測試,最終成功將設備重量降至12.64公斤。“現在一個人拉著行李箱就能帶著它出發,現場工人都親切地叫它‘激光聽診器’!”團隊成員蔡振自豪地說。更令人驚喜的是,光纖傳輸技術還讓檢測距離實現了質的飛躍——從之前最多13米提升到50米,就像給激光裝了“延長臂”,能輕鬆夠到以前根本夠不著的檢測區域。
逐光致遠
“差5%就是天壤之別,必須突破!”
解決了 “能檢測”“易操作” 的核心問題後,杭玉樺又將目光聚焦到 “測得準” 的更高要求上。在國際領域,激光光譜法普遍被認定為“半定量”技術,其檢測精度最高僅能達到 85%;但核電廠這類關鍵場景,對檢測精度的要求至少要達到90%。“差5%就是合格不合格的天壤之別,必須突破!” 在團隊會議上,杭玉樺語氣堅定地強調。
團隊從誤差來源入手,分析上萬組實驗數據後發現,誤差主要來自環境光幹擾、材料表麵狀態差異、儀器噪聲。針對這些問題,他們提出“激光多維度檢測”創新理念:“隻聽聲音分不清鋼琴和電子琴,既聽聲音又看按鍵就能精準識別。我們要讓激光同時采集光譜、聲譜信號,用多維數據消除誤差。”

新挑戰隨之而來:不同材料的光譜、聲譜特征差異大,如何建立統一分析標準?杭玉樺提出大膽計劃——建立核電廠金屬材料數據庫:“就像醫生需要病曆庫才能準確診斷,我們也要有‘材料病曆’。” 接下來三年,團隊化身“數據礦工”,采集602種標準物質的光譜、聲譜數據,每種材料都在不同環境下反複測量。數據庫建成後,檢測精度實現“三連跳”:從85%提升到90%,再突破95%。
2024年,團隊帶著這項激光多維度檢測技術,在第十八屆“振興杯”全國青年職業技能大賽中一舉斬獲金獎。
如(ru)今(jin),杭(hang)玉(yu)樺(hua)不(bu)僅(jin)專(zhuan)注(zhu)於(yu)前(qian)沿(yan)科(ke)技(ji)研(yan)發(fa),還(hai)常(chang)常(chang)鼓(gu)勵(li)團(tuan)隊(dui)裏(li)的(de)年(nian)輕(qing)人(ren)從(cong)一(yi)線(xian)實(shi)際(ji)需(xu)求(qiu)中(zhong)挖(wa)掘(jue)科(ke)研(yan)選(xuan)題(ti)。深(shen)夜(ye)的(de)中(zhong)廣(guang)核(he)蘇(su)州(zhou)院(yuan)實(shi)驗(yan)室(shi)裏(li),那(na)束(shu)始(shi)終(zhong)明(ming)亮(liang)的(de)激(ji)光(guang),不(bu)僅(jin)照(zhao)亮(liang)了(le)實(shi)驗(yan)台(tai),更(geng)藏(zang)著(zhe)青(qing)年(nian)科(ke)研(yan)人(ren)對(dui)安(an)全(quan)的(de)執(zhi)著(zhe)堅(jian)守(shou)與(yu)對(dui)創(chuang)新(xin)的(de)滾(gun)燙(tang)熱(re)忱(chen)。杭(hang)玉(yu)樺(hua)和(he)他(ta)的(de)團(tuan)隊(dui),正(zheng)以(yi)青(qing)春(chun)的(de)銳(rui)氣(qi)與(yu)長(chang)久(jiu)的(de)堅(jian)守(shou),讓(rang)這(zhe)束(shu)守(shou)護(hu)核(he)電(dian)安(an)全(quan)的(de)“光”,在創新征途中越照越遠。