回到民国当小编(校对)第197部分在线阅读

　　总经理：“永利的供货从来没出过问题。”
　　“如果有些协调工作需要上升到有色局、化工局这个层级的，立刻给北京打电话发电报，”唐华说，“由重工业部来协调这些问题，这样就能尽快而且彻底地解决。找我或者周宽都可以，可能找周宽解决得更快。谢工，回国半年多，鸿海实验室现在是在你领导下运转了吧？”
　　“实验室的运转就按之前的规章和流程转着呢。这半年多，嗯，我总算让自己的知识跟上了国内发展的脚步。”鸿海总工程师谢希德捂脸。
　　别光看名字，谢希德总工程师是一姐们。
　　厦门大学数理系毕业，1951年获得麻省理工学院固体物理学博士学位，然后转道秘密回国。后来的她是复旦大学的校长、半导体物理专家。
　　唐华：“沈经理，鸿海今年到现在的运营管理不错，这是你的工作成绩，如果继续保持，那今年得给你打满分。今天我还有工作，你把谢工留下，然后可以走了。”
　　总经理：……
　　……
　　“谢工，黄坤这个人你认识吗？”
　　从办公区走向试验区，唐华问谢希德。
　　“没见过黄教授，但是了解得不少，毕竟是同行嘛。他留学英国布里斯托大学，是莫特的学生，在英国发表了固体杂质缺陷漫散射的理论，好像叫做‘黄散射’。还有相平行的‘黄理论’，还有‘黄方程’。另外他回国前还在和玻恩合写《晶格动力学》，不知道现在写完没有。”
　　唐华：“我把他从北大物理系借过来了，然后把你从鸿海调过来了。电子信息工业局成立了X小组，主要成员就我们三人。”
　　“X小组？是做什么的？”
　　“到实验室就知道了，黄教授应该在那儿了。”
　　……
　　“黄教授，”在实验室见到黄坤，唐华打招呼，“李F没陪着一起来啊？”
　　唐华对谢希德解释道：“A.Rhys，李爱扶，黄教授的学妹兼粉丝，黄教授回国之后，她居然想办法也来中国和黄教授重逢了。”
　　黄坤：“她是我的跟屁虫，今天当然也来了，就是进不了这一级保密区域，在计算机所门口遛弯呢。”
　　实验室的开工首先由谢希德启动平面半导体加工设备开始。采用平面技术的晶体管核心器件加工设备，除鸿海要用之外，唐华也让往北京送了一套。
　　平面工艺原理有点儿像用底片冲印照片。
　　第一步，将设计好的晶体管电路拍照，然后复制这些小图案，通常至少复制一百多个，多的甚至三百多个，铺在一个平面上，这就相当于照片的大底版。
　　第二步，把硅片放到底版下面，用光照在上面进行——光刻。
　　其实用的还不是激光，就是普通强光，反正光照的强度能把覆膜硬化就成。可以理解成巴西烤肉箱。如果想在光刻设备上用激光那就有点远了，现在长春光学仪器厂和长春光电所还在慢慢孵化呢。
　　反正，强光照上去后，底版中画出来的图案会阻挡“曝光”，在硅片的覆膜上冲印出100多个图案。
　　然后再一番硅锗蒸发变换掺杂，最后切割硅片，把一块圆饼切成两百多颗米粒大小的硅粒。小硅粒交给工人进行封装，插脚，一只晶体管就做好了。
　　这套设备今年初鼓捣出来，交给鸿海试用，效果很明显，不但晶体管产量提高得更快，制造成本下降了很多，而且生产出来的晶体管品质更好。
　　“黄教授，马克斯·玻恩合写的那本书，你回到国内之后也在继续写吗？”趁着谢希德启动调试平面加工设备的这段时间，唐华问黄坤。
　　黄坤：“在写。我答应了玻恩先生的。回国的时候我还特地带了一台打字机回来。回国是对的！国内搞得热火朝天的激光研究，正是对晶格动力学的绝好补充和实例解释，我也用玻恩的晶格理论给赵老师提了激光器的新建议。反正，有了激光理论和实际运行的数据，这本书绝对会一鸣惊人！”
　　唐华叹了口气，“说到激光，那真是麻烦。你在国内写的书稿，完成之后就不要寄给玻恩了。原因你知道的。”
　　黄坤一下泄气：“……对，我知道。激光科技我们只是部分对外公布，甚至还有一些门类是完全保密的。”
　　唐华：“激光科技现在已经至少有2个项目步入军事装备型号研发阶段，新军事技术应用于军事装备，军事装备能改变战场形态。抗美援朝去年红旗-1防空导弹带来的震动你也知道。”
　　黄坤：“那我回信向玻恩先生表达歉意，告诉他近期可能无法执笔了。”
　　“表达歉意是要的，但是你可以告诉他仍在写这本书。你不妨在信里告诉玻恩，用隐晦一点的口吻说，”唐华一字一句地斟酌道，“就说，我回到中国一年，在中国继续物理学的研究，并且见到了中国国内物理学家获得的重大突破，这是一个工程上的奇迹和固体物理学的狂欢。您如果能来中国，就可以看到这项奇迹，也看到晶格动力学的未来。”
　　黄坤：“真能把玻恩先生请来吗？来了就回不去的那种？”
　　……
　　“调试好了。唐部长，X小组是准备改进平面光刻设备，用下一代设备生产下一代晶体管吗？”
　　唐华从柜子里取出一卷图纸，摊开在实验室的书桌上。
　　“我是打算用这个设备生产计算机。”
　　信息时代开始的标志是什么？现在一般认为，ENIAC的发明只能算是计算机时代开始的标志，信息时代的开始要从集成电路发明开始算起。早期计算机的信息技术还无法广泛地影响到社会生活的方方面面。但是集成电路出现之后，情况就大为不同了。一块芯片完整地集成了信息控制、处理和传输功能，它就可以直接应用于各种工业产品和民用产品，这个时候，整个世界才变成由信息驱动的社会。
　　集成电路……也没那么神秘，它也不是突然技术爆炸从天上掉下来的。
　　采用平面技术加工硅片制作晶体管，就是集成电路的前置技术，也就是光刻机的早期雏形——如果这也算光刻机的话，那它可能诞生于集成电路诞生之前。
　　然后第二个前置条件，是知道怎么在硅片上做所有的元器件。
　　在这两个前置条件达成后，集成电路发明得就很快。原来的历史上，1956年晶体管大量生产，1958仙童半导体发明年平面技术，1959年用于生产晶体管，而实际上基尔比就发明了集成电路，那时候基尔比所在的德州仪器公司还没掌握平面技术。1959年仙童半导体的诺伊斯终于水到渠成，发明了和现在的芯片基本一模一样的封装式集成电路。
　　“这一块硅片上现在有230个晶体管。”唐华手里拿着刚才谢希德调试设备时试刻出来的一块硅片，“不过，还要工人把这230个小米粒切下来，手工封装好，才能有230个晶体管出厂。其实在平面技术研发出来，送到鸿海公司投入生产之后，我就一直在想，我干嘛要把这些小米粒切下来？能不能不切？”
　　黄坤：……
　　谢希德：……
　　“计算机的电路由五种器件组成：三极管、二极管、电阻、电容和电感。我要把它们都做在一块硅片里头。”唐华指着图纸，“三极管和二极管不用说了，我们现在这张硅片里就有两百多个。建立在硅片上的电阻我已经做了一个分立的。电容就更简单，两个二极管反向头对头就是一个电容。有了电容，那电感也就不成问题了。”
　　“黄教授，如果在一块硅片上很密集地排列硅二极管和三极管，我要知道它们之间的相互影响，量子计算和验证工作交给你。”
　　“谢工，除了这台平面光刻设备，电子信息工业局还在朝北京调好几种设备，到时候装在实验室里，主操作可能都是你。”
　　预定在T54计算机上使用集成电路技术，但集成电路产业涉及到的技术、工厂太多，如果要想在T54步入量产制造时，集成电路技术达到稍微成熟一点的状态，那现在差不多是时候开动了。
第227章
核阴影未散
　　邓稼先的核反应堆完成了设计，设计蓝图在他身前的一大叠纸张里。
　　原子能科学研究院建成于1950年，说起来在决策建立研究院的时候唐华也在会议，郭沫若提议原子能科学研究院，也毫不讳言地说将来目标是研究原子能和原子武器。唐华表示赞成，同时也提醒研究院可能在头几年会比较寂寞，纸笔理论研究会占主流。
　　不过，纸笔理论研究是真的，寂寞倒未必。
　　1951年4月，世界第一台超算TC50退役，TC51在50中心安家，TC50就被秘密运回北京，原子能科学研究院也在北京香山附近某个不起眼的角落建起了一个原子能科学研究院计算所，TC50就摆放在这里。
　　1952年4月，计算所又得了一台TC51。
　　“这是一座重水反应堆，设计使用丰度为4%的低浓缩铀，重水作为中子减速剂，慢化剂石墨。”
　　“根据铀235的理论计算，和费米提出的临界半径计算方法，我用超级计算机做了4次数值计算，当处于状态1时，反应堆中子产生速率等于中子损失速率（包括中子吸收和中子泄漏），反应堆就达到了临界状态。反应堆产生的热量，同样也进行了数值计算，以现有的参数代入计算之后，设计了这样一个水循环冷却系统，反应堆的热能可通过管道回路以高温蒸汽的形式带出去，在这里散热冷凝回收。如果有时间的话，还可以把反应堆的管道回路与第二个水循环回路做一个热交换器，那么第二个水循环回路的水蒸气就可以推动一个蒸汽轮机，产生一些电能，但作为试验反应堆，我们不会稳定持续地开机运行，发电功能可有可无吧。”
　　邓稼先在讲他的反应堆设计，王淦昌、钱三强、赵忠尧、唐华在听。
　　“赵老师，您在美国的时候见过美国人的核反应堆吗？”钱三强问。
　　赵忠尧摇摇头，“没有。只参观过一次芝加哥一号堆的旧址。这个反应堆1942年开建，因为技术很不成熟，1943年初就拆掉了，我们看的只是放置芝加哥一号的那个地下室房间，还有一具给参观者看的反应堆的模型。”
　　唐华：“芝加哥一号是费米为了证明链式核反应确实存在而建造的的最基本的原理堆，我们现在再造个芝加哥一号也没有意义。邓教授的这个反应堆比芝加哥一号成熟得多，可以持续运行，而且能进行很多观测项目和数值测试。”
　　邓稼先：“我是在普渡大学听老师讲了成熟的反应堆应该是什么结构，都记在笔记本上了，另外淦昌也提供了很多思路。”
　　唐华拿着邓稼先画出的反应堆总体概图，心里又重新打了一次小算盘。
　　研制原子弹，得先做核反应堆。反应堆是核武器工业正式启动的标志。
　　反应堆首先是运行起来后能观测到链式反应最关键的几个参数，比如中子量，这对核武器的设计是至关重要的参数之一，如果这个数值偏差得太大，要么是原子弹组件在车间制造的时候，铀235块块就熔毁爆炸，要么是组装好拿出去试爆它不响。
　　现在是1952年，还没哪个国家答应支援中国搞核武器。过些年应该能从苏联得到一些帮助，但苏联未必会百分之百毫无保留地提供所有链式反应和核武器的基础数据。历史上苏联就没给全，到最后还把专家全部撤了回去。现在这条历史分支……也不能打包票苏联会百分之百支持，总之得做好一切准备。
　　反应堆的第二个功能是可以生产钚239，在核武器里面钚弹比铀弹更常见，二相弹三相弹里面那个裂变核心基本都是用钚的，所以核大国爆了第一颗原子弹之后，一般都要建造专门的钚生产堆。建造钚生产堆之前肯定也要先做一个试验堆。
　　赵忠尧：“现在国内有了一个静电加速器，如果再有一个试验性的核反应堆，原子能的基本远离研究就可以到一个很高的水平，以后研制核武器就能打下很牢靠的基础。可惜现在国内建造核反应堆的条件还不具备啊。”
　　钱三强：“或许我们可以拆分一下这个反应堆的几大结构、各个大结构都要用什么，看看什么能自己造，什么还不能，然后国家尽量朝这个方向努力。”
　　“反应堆的关键部件我刚才给邓教授盘算清楚啦。”唐华说，“我从里说到外。”
　　“铀235，没有。氧化铀，也没有。铀矿石，好像在两个地方发现了小铀矿，算是有吧。但是从矿石冶炼成黄饼还得新建厂，而且设备可能要从苏联购买。同位素分离提纯，现在肯定要引进，苏联的气体扩散厂自己也刚走上正轨，难。”
　　“中子源组件，没有。这东西……说起来并不比铀235好搞。”
　　“重水，没有。倒是可以自己生产重水，全国搜集锅炉水然后做化学分离，差不多能慢慢收集个一吨两吨。等核计划整体日期确定了之后再做重水厂倒也来得及。”
　　“石墨慢化剂，也没有。最近是不是在湖南发现了石墨矿？”
　　石墨是碳元素，煤也是碳元素，但核反应堆用的超高纯度石墨可不是从煤加工而成的，得找天然石墨矿。
　　天然石墨矿的石墨纯度也就是80%出头，反应堆用的慢化剂石墨纯度要求四个9，也就是99.99%。采回来的石墨矿得提纯，不管用湿法还是酸碱法还是氢氟酸法，总之都不省事。要知道在21世纪，国际社会制裁有偷搞核武器嫌疑的国家，物资禁运中列在第一等的禁售物资列表里就有高纯度石墨。
　　“反应堆的堆芯，铀外面的包裹材料除了纯度，还有加工方法和加工设备，陶瓷堆内构件和碳砖的加工……这又是好几个工厂出去了。”