李再光

李再光为

　　 李再光，湖南浏阳人。激光技术专家，激光技术国家重点实验室的创建者。1953年毕业于武汉大学电机工程系。曾任国务院学位委员会与通讯学科评议组成员、国防科工委光电专业组成员、国家“六五”、“七五”、“八五”、科技攻关激光技术项目总体专家组组长、国家重点激光技术实验室主任、国防重点高能束流加工实验室学术委员会副主任。李再光长期致力于电子工程方面的研究，1959年研制出小型感应电子加速器，1968年创办硅元件厂，1970年完成一项军工紧急任务，1979年研制出168MW脉冲硅整流系统，为获国家科技进步奖一等奖的“中国环流器一号”热核聚变实验装置解决了一项难题。他主持研制出2kW、5kW和10kW针板放电横流二氧化碳激光器，因而获准建立激光技术国家重点实验室。李再光获国家有突出贡献的中青年专家、国家重点实验室建设先进科技工作者、全国高等学校先进科技工作者等称号。他领导的激光研究所获全国高等学校科技工作先进集体称号。
　　一、成长经历
　　李再光于1928年1月19日出生。他父亲是赤卫队队长，1930年，为攻打长沙城的红军筹备粮食，红军离开后，他的父亲被旧乡政府追杀，由三叔父两次出钱营救，才免于一死，事后大病一场，体质衰弱。他大哥在三叔开的布匹行当店员，二哥在五叔开的染布坊当染匠。所以，从13岁时开始，家中的体力活都落在李再光身上。他要将稻谷制成熟米，供八口之家食用。经常将几百米远的井水挑回家，到山上打柴，到沟塘中摸鱼抓虾。艰辛的劳动，培养了他的毅力和独立工作的能力。
　　他家门前就是长沙城到浏阳城的行人大道，离长沙城只有30多公里。从1939年开始，日军四次进攻长沙城，前三次失败，第四次占领长沙和浏阳，直到1945年日本投降。在这六年中，李再光在高小和初中的学习阶段失学三年，两次损失寄宿用的行李，一次遭日军飞机扫射，三次逃难，其中一次躲在大山的山沟中，遭日军搜山炮多次轰炸。小时候经受的苦难和危险，一直在激励他发奋图强，为国争光。
　　李再光读初级小学时，接受堂哥-的算术辅导后，就喜欢上了数学。在初中的全校数学比赛中名列第一。初中毕业后，先考取长郡高中。由于家境不是很好，接着考入学费较低的长沙高级工业职业学校。入学后的第二学期，被过继为三叔父的儿子，家里经济条件变好，开始准备毕业后考大学。高职的数理课程门数与普通高中的差不多，但深度和广度较低。因此他还自学普高的课程，如解析几何，还努力学好英语，个人办了英文墙报。
　　1953年他毕业于武汉大学电机工程系。在大学的三年学习中，他最喜欢的三门课是刘正经讲授的微积分、戴春洲讲授的物理学和赵师梅讲授的电机学。毕业后，他被分配到华中工学院（现华中科技大学）工作。第一项工作是担任陈珽讲授的电工学的理论基础课的助教。陈珽讲课深入浅出，很受学生欢迎。通过认真听课，钻研课本，回答学生提出的问题，李再光也较好地掌握了这门专业基础知识。后来他常用它来分析和解决技术上遇到的问题，深感基础理论的重要。
　　1955年10月，李再光到哈尔滨工业大学进修，学习高压电器、低压电器和调节器等课程。当时苏联专家讲授调整理论，他听不太懂，因为他大学毕业后才自学俄文，看书可以，口语不行。于是买来索洛多夫尼柯夫主编的俄文书，自己钻研，弄懂为止。
　　1957年1月19日，李再光与黄厚珍女士结婚。黄厚珍是心血管内科教授。两人互敬互爱，相互鼓励帮助。1957年3月，李再光到中国科学院自动化研究所理论组，在童世璜的指导下进行快速自动调节器线路图的分析计算，写出论文，后由哈尔滨电机厂李基成工程师将它油印出来。在自动化研究所，他还自学阿•亚•辛钦著的《数学分析简明教程》上册，并做完所有习题。
　　1958年7月，李再光参加留学苏联研究生考试。报考专业为计算技术，考试科目为作文、电子线路和自动调整系统，年底收到录取通知。华中工学院副院长朱九思要他以后去，暂时留下来研究电子感应加速器。1963年10月，朱九思派他去苏联留学。由于中苏关系恶化，学习环境变差，研究改为进修，期限由三年改为两年半。在这期间他负责列林格勒（现圣彼得堡）中国留学生的工作，自学了气体电子学和热气体动力学等基础知识，还买了四大箱自己感兴趣的科技书籍。相隔十几年后，李再光又被派出国学习。1979年11月至1981年11月，他在美国加利福尼亚大学圣迭戈分校当访问学者，学习和研究准分子激光。在林绍基和列瓦特的指导下，研制成功低能X射线预电离器，并在1m长的坐标纸上画出总装配图。
　　二、主要研究领域和学术成就
　　李再光主要从事电子工程的研究和教学，他进行和指导了14项自主创新研究工作，分别是电磁式电压调节器、电磁线圈匝间绝缘试验设备、感应电子加速器、通信电源的稳定性、军品硅整流器、热核聚变实验装置硅整流系统、无磁钢箍楔形脉冲强磁场线圈、磁阻式限流器、高功率二氧化碳激光器、X射线预电离器、激光制备超导薄膜、激光推进和推力式激光功率计、机载激光探测等。其中主要的几项简介于下。
　　 （一）自主研制小型电子感应加速器，创办工程物理系
　　 1958年8月，李再光带领23名青年教师和高年级学生，开始研制电子感应加速器，为教学实验提供新的装备。电子感应加速器是在交流电励磁的上下磁极之间放置环形真空盒，电子 将低能电子注入真空盒，电子在磁场的直接作用之下旋转，在因磁场强度变化感应产生的电场的作用下而加速。对磁场的径向和圆周分布要求很高。他和丘军林经过磁路计算、电解槽实验和小型磁极模型实验，设计出磁极。磁极材料为硅钢片，开始采用层叠，后来在清华大学听苏联专家讲学，他明白应该采用楔形叠，以便提高磁场强度圆周分布的均匀性。回校后，他很快改为楔形叠。磁极表面经过加工达到应有的形态后，用王水腐蚀掉加工产生的毛刺，防止产生涡流，影响磁场分布。涂上绝缘漆，保护表面，电磁铁总装后，经过测试，磁场分布完全达到要求。
　　陶瓷真空盒是由醴陵陶瓷厂生产的。但真空盒中的真空度要达到1/100000Pa，在当时是一件困难的工作。他从武汉大学借来-真空计，和金振荣一起认真检查和处理漏气管道，经过两个星期的努力，真空度才达到要求。1959年9月电子感应加速器出了很强的射线，研制终于成功了。在研制过程中，他曾参加在北京召开的两次加速器研讨会。核工业部的邓局长和中国科学院的力一所长两次会议均参加，并要李再光主持会议。1959年年底，学校申办工程物理系，核工业部很快批准，并在人员出国学习和设备调拨上给予很大支持。李再光负责筹建，并自学了电动力学、量子力学和原子物理。1961年，三个专业开始招生。1963年，因国家经济困难，工程物理系下马。
　　（二）创办硅元件厂，完成一项军工紧急任务
　　李再光在苏联见过高功率硅整流管，但未用过。1968年夏天，他在武汉邮电器材厂参加通信电源稳定性的研究时，参观该厂硅整流管生产车间，知道他们生产的是通信电源使用的低功率硅整流管，就想办硅元件厂，研制高功率硅整流管，学校领导同意他的想法。
　　1968年7月，他在北京奔走一个月，机械部无偿提供仅有的1kg进口硅单晶，高教部和物资部-提供高纯金属和一吨用于制造散热器的铝锭。由于大家的努力，很快完成厂房的装修和设备的购置、安装和调试，开始研制工作。
　　1969年12月4日，全校教师下农村学习后不久，驻校的军队宣传工作队指挥长刘崑山为硅元件厂接来一项代号为3510的国防军工紧急任务，要求在1970年5月至10月，完成电压都为1600V，两种电流分别为5A和50A，共3000个硅整流管的研制和生产。留厂人员经过两个月的努力，两种规格的整流管已经试制出多个，只是电压有的达到1600V，有的达不到，成品率低。
　　李再光被提前从农村调回。刘崑山找他谈话，任命他为厂长，要他努力完成任务。他在厂里经过三天的交谈、观察和分析，认定封装过程中有很不严格的地方。
　　硅整流管的锥状表面若有吸附气体或杂质，很容易产生表面击穿。需严格选用清洗液，严格清洗封装设备，严格控制真空烘箱的温度和时间，严格按规程操作。
　　他和罗志勇等经过20多天的努力，电压都达到1600V。质量问题解决后，抓紧生产，提前一个月完成任务。通过军品研制，硅元件厂的技术水平和设备条件都有很大的提高，可以承担重大工程项目。
　　（三）校办工厂为“中国环流器一号”热核聚变实验装置解决一项难题
　　1974年，硅元件厂接下“中国环流器一号”热核聚变实验装置（又称451工程）的硅整流系统的研制任务，研制经费为500万元。该系统由3072个电压为2000V、电流为500A的硅整流器组成，脉冲功率为168MW。3072个硅整流器分装在48个整流柜中。要先做出一个试验柜，通过试验考验后才能进行产品柜的生产。
　　李再光多次和负责研制整流柜的王敬义讨论试验柜的结构、均压和故障检测等技术问题，并在585所试验柜考核现场采用电缆并联，克服引燃管不能及时断开的障碍，使考核试验顺利进行，试验柜获得通过。1975年底投产，1979年7月完成48个整流柜的生产。1979年9月，全部运到现场，年底安装就位。
　　1981年3月，开始现场调试，经过一个多月的努力，调试结束，进行验收。通过均流试验、温升试验、均压试验、元件故障检测试验以及绝缘试验，结论是整流柜各项技术指标达到设计要求，质量合格，可以供451工程使用。
　　1984年9月21日，热核实验装置产生了高温等离子体，该装置研制成功。1984年11月7日，451工程研究部何成逊对记者说：“搞像‘中国环流器一号’这样国内最大的具有工程规模的装置，很不容易……谁来承担整流器生产任务呢？当时国内没有生产过，又值‘文革’期间，很难落实生产厂家。找来找去，华中工学院校办工厂毅然揽下此活，用硅整流做成48个整流柜，解决了难题。”
　　完成这项任务后，硅元件厂停办，工人和技术人员分到电子设备厂，教师有的回到原单位，有的到新单位创业。例如，负责管芯处理的余岳辉，原来在电机系工作，后来到固体电子学系，创建功率电子实验室，研制成功峰值电压为20kV和峰值电流为173kA的反向开关晶体管。
　　（四）率先研制出系列横流二氧化碳激光器，建立国家重点激光技术实验室
　　1978年，中国科技的春天到来了，学校组织了对美国麻省理工学院的调研，全校都在讨论学校的改革。李再光通过调查，知道国内研发的高功率二氧化碳激光器与美国相比，有很大的差距。他跟校长朱九思谈了研制高功率二氧化碳激光器的想法。朱校长的改革魄力很大，很快将分散的激光技术、红外技术和光学仪器三个专业集中起来，成立光学工程系。同时，成立激光技术研究所和二氧化碳激光器课题组，并指定李再光担任系主任、所长和课题组长。系里教学和行政由两位副主任去管，他集中精力研究二氧化碳激光器。
　　李再光的第一项工作是通过国内外情况调查和课题组讨论，选定国外刚开始采用的针板放电。他没有重复国外已有产品及国内在研的管板放电，因为前者工作气压高，模体积大，还便于增益分布的调整。
　　他的第二项工作是经过课题组讨论，认定开始研制的激光器是实验机，不是产品。要通过实验机的实验取得尽可能多的数据，为产品的研制提供技术支撑。因此确定第一台激光器的箱体和设备，都按5kW激光器的要求来设计、制造和采购。他们将研制分三个阶段：第一个阶段争取出2kW激光；第二阶段出5kW激光；第三阶段制造两台同样的5kW激光器，将它们串联起来，成为10kW激光器。
　　他的第三项工作是计算出2kW激光器的风速要达到40m/s以上，5kW激光器的风速要达到50m/s以上。风机教研室的黄振华等三人经过调查，认为对湖南五二厂已有的高转速涡轮风机加以改造，转速分别为9000r/min和12000r/min，风速可以分别满足2kW和5kW激光器的要求。他很快去该厂落实了这项工作，还请湘潭电机厂和洛阳轴承研究所提供涡轮风机需要的中频电源和中频电动机。
　　他的第四项工作是为5kW激光器选定两台沈阳热交换器厂生产的翅片式热交换器。
　　他的第五项工作是在确定针板电极、风机和热交换器等设备的结构和尺寸以后，设计出5kW激光器的不锈钢箱体，画出草图。因为激光器箱体是高真空容器，请焊接教研室韩世聪改为焊接结构图。1979年3月初，他带着图纸，请武汉锅炉厂焊接车间和机加工车间承担箱体的制造。
　　他的第六项工作是设计光腔。采用稳腔，全反镜材料为无氧铜，输出镜材料为砷化镓。用铸铁机座和车床上的拖板装成两个调整座。全反镜和输出镜分别装在上面，可以上下左右移动，以便找出光腔最佳位置。
　　针板电极设计制造、激光器电源的设计安装、充排气系统安装、激光器实验等工作，由李适民、刘东华、韩宴生、李家熔、王汉生、程祖海、李锋等承担。
　　在研制过程中遇到的困难是砷化镓输出镜的脱膜和破裂问题。李再光组织邬鹤青、李光华、张和平和张连水进行攻关，对基片的材质、基片镀膜前的清洗、膜层的吸收和膜层结构等进行研究，使砷化镓输出镜承受高功率激光的能力不断提高，最后使万瓦激光器能长时间稳定地运行。工作进展很快，1979年9月，不锈钢真空箱体、涡轮风机、热交换器等相继到位，开始总装调试。1979年11月，作为访问学者，李再光去美国访问两年，激光课题组由李适民领导，他回国后继续主持激光器研制。
　　1980年春节，激光器出光1.2kW。1981年12月，2kW激光器研制成功，并通过鉴定。5kW激光器于1984年3月研制成功，并通过鉴定。由于5k激光器得到评审专家组的好评，国家计委于1986年批准建立国家重点激光技术实验室。他们继续加油干，将两台5kW激光器串联而成的10kW激光器，1988年1月研制成功，并通过鉴定。
　　（五）产学研结合生产激光器产品，为社会创造巨大经济效益
　　在2kW、5kW和10kW激光器实验机的基础上，他们很快研制出相应的实用激光器，为社会生产服务。
　　横流二氧化碳激光器由于激光功率高、价格低，广泛用于激光热处理和焊接。据1998年12月统计，针板放电二氧化碳激光器已在清华大学、中国科学院沈阳金属所、北京吉普车公司等近百个单位应用，产生了很大的经济效益和社会效益。仅武汉两家激光公司生产激光成套设备130套，为企业建成激光热处理缸套、缸体和焊接生产线40条，产值6200万元。使用激光热处理设备的8家企业，新增产值2.6亿元，利税4160万元。现在在武汉、上海、沈阳等9个城市，共有12家公司生产销售二氧化碳激光热处理设备，满足内地需要，还少量销往台湾地区。
　　早在1983年，科技部组织以高新处郑德基为团长，李再光为副团长，李适民等参加的七人团去国外考察激光后，认为主要用于激光切割的轴快流二氧化碳激光器很有前途。郑德基和李再光协商后，决定由学校提供一台3kW横流二氧化碳激光器，交由科技部安排使用。由科技部提供资金，从国外引进一台1kW轴快流二氧化碳激光器，交给学校，由李适民、韩宴生进行研究使用。经过十几年的努力，现在2~10kW的轴快流二氧化碳激光器，每年销售200多台，产值1.5亿元。
　　为了使科研成果尽快转化为经济效益，为了给激光专业毕业生提供工作岗位，1984年，李再光无偿创办中国第一家激光公司——武汉楚天激光公司。后来又无偿支持三名教师带着二氧化碳激光器研究成果离校办了两家公司。现在武汉有50多家激光公司，三家上市，成为武汉光谷两大支柱产业之一。
　　（六）率先研制出机载激光探测系统
　　1989~1996年，李再光和电子工业部11所的周寿恒合作，承担机载激光探测试验系统研制任务。他负责总体，带领16名老师和研究生进行一年多的调查研究，对机载激光探测实验系统总体方案、蓝绿激光在海水中的传输特性、蓝绿激光器、激光发射和接受、信号检测和处理，进行分析和计算，写出论证报告，通过有26位专家参加的评审会的评审。接着，他们确定各项设备的技术指标和研制负责人，机载蓝绿激光器、船载蓝绿激光器、激光发射和接受光学系统、弱信号检测和处理系统，分别由周寿恒、毛少卿、杨坤涛、黄铁侠负责。
　　他们利用研制出来的设备，进行一次水库船载激光测深实验，两次船池激光测距实验、海上船载激光测深实验，不断提高弱信号检测能力和整套设备的测深能力。
　　1996年5月，他们将全套机载激光探测设备装在直8机上，进行机载激光测深实验。接收到很多从水深80~90m海底回波信号，并多次探到鱼群。测深能力达到预期目标，通过了由王大珩、周炳琨、金国藩、吴全德四位院士和九位专家组成的鉴定委员会的鉴定，鉴定认为：“第一次在机载激光测深实验中测到水深80~90m海底回波信号。研制了中国第一套机载激光探测试验系统。试验动用了直8机，规模较大，在关键技术上取得了重要进展，研究成果属国内首创。”
　　（七）指导研究生，培养激光人才
　　学校的首要任务是培养人才。李再光指导研究生利用已有的固体激光器、正在研制的二氧化碳激光器和国家实验室引进的准分子激光器，进行实验研究。在新型激光器、激光制备超导薄膜和激光推进等方面做前期工作，发表科学论文。
　　激光器研制或激光与物质相互作用实验研究，都是团队活动。发表的论文，是多人的劳动成果。研究生拿学位，需要论文；教师提职，需要论文。李再光是学校这个专业的第一个教授，也是第一个硕士研究生和博士研究生导师，自认为没有其他需要，对他与同事合作研究和指导研究生在1985年以后期刊上发表的论文，排名时可将他排在末尾。
　　李再光共招收博士研究生26名，硕士研究生41名。研究生发表的论文，从1985~2000年，被SCI收取的有75篇，其中30篇是李再光指导的14名博士研究生发表的，被EI收录的有96篇，其中54篇是李再光指导的研究生发表的。
　　回顾自己经历的人生，李再光总结为：“日军攻占长沙城，少小失学逾三春。长成之后多勤奋，为了中华快振兴。入五所中外名校，学三科基础课程。学习理论为实践，学用结合长才能。胆大承担硬任务，团结攻关事悉成。全盘模仿非所愿，自主创新贯始终。科技自有非常道，坚持求索乐畅行。”
　　（本文原载于《20世纪中国知名科学家学术成就概览·信息科学与技术卷》，钱伟长主编。本文作者：陈思中，文华学院副院长。）
　　
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