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  ……
  长春光学仪器厂。
  在长光视察、表彰先进。唐华和王大衍走到仪器厂边上正在建设的光纤厂工地。
  “赵忠尧老师和他的队伍是3月2日回北京的,他回去的时候,工地刚开始铲地皮。现在过去两个月了,虽然还是没有楼房竖立起来,但已经到处是建筑工人和建材,”王大衍说,“明年的4月,光纤厂就要试试量产光纤了。”
  唐华:“光学玻璃组,现在炼出来的玻璃还是10dB级别吗?”
  “略低于10dB,但离你说的4.5dB的目标,可能还得一段时间。”
  唐华:“今天的重大成果,你知道意味着什么。”
  王大衍:“长春又要建一座新厂了。叫做……光刻机厂?”
  唐华点点头,“如果广义来说,接触式和非接触式光刻机都叫光刻机,但我还是觉得,非接触式底板的光刻机才是真正的光刻机。”
  底板就是掩膜。苏州鸿海公司的工程师们自己给它起了个“底板”的通用名称,唐华已经改不掉了。
  王大衍上次回北京的时候已经算是X小组成员了,所以他知道唐华说的话的意思,但还是感叹道:“为了走出这一小步,代价好大啊。”
  为了这一堆镜片,王大衍在长春闭关三年,而且把一个研究所和一个光学仪器厂折磨得痛不欲生……
  唐华:“我们现在通用计算机、专用计算机都加上,一年产量不过一千多台,所以还看不出效率有太大的差别。未来计算机和各种准系统的年产量会指数上升,到年产一百万台、甚至一千万台,计算机的制造成本也要指数下降,那时候只有非接触式工艺才有前途。”
  底板就像底片,上面有集成电路的缩微图样。接触式光刻机把底板放在硅片上,然后用汞灯照。但这样底板和硅片上的光刻胶会相互污染,其中底板的污染比较要命。
  美国曾尝试过用接触式光刻机生产1微米工艺的芯片,结果发现当刻到第五张硅片的时候,掩膜(底板)的线条就开始出现瑕疵,刻到第25张的时候掩膜已完全损坏不可用。
  现在X小组刚刚实现10微米工艺,底板的寿命就从16微米的500次缩减到大概200次了。
  但早期的技术又不得不让掩膜直接接触硅片,因为这时候用的是汞灯,掩膜哪怕悬浮在硅片上方1毫米处,硅片上照出来的显影图案就马上变糊。
  所以得用激光,一束直径100毫米的、完全直射的、均匀的、大功率工业激光。有了它,底板或者说掩膜悬浮起1毫米半毫米也没关系,硅片上依然会显现出清晰的图案。
  掩膜不和硅片接触,那光刻胶和底板的相互污染就不存在了,掩膜可以用很久很久。
  ……
  “那咱们回光电所吧,”唐华说,“我还惦记着狗肉呢。说起来,今天应该杀两只狗而不是一只。”
  王大衍:“我们不经意间取得了两项重大突破?”
  “也不是。但你这个东西搞了出来,那我就可以放心地把集成电路计算机往外卖了。”
第43章
主席要视察沈阳
  “老王,看了前几天我转发的坦克4师内蒙古演习的汇报吧?营连夜间对抗演习那一段。”
  听唐华问,王大衍回道:“看了。演习过程,简直……有点出乎意料了。”
  1954年5月,全军唯一的T-54坦克师——坦克第4师第10团拉到内蒙古大草原进行几个科目的演习,其中包括营级夜间对抗演练。
  这是总参军训部和装甲兵司令员徐光达亲自压阵的综合演练,每个科目的总结都是要作为今后全军装甲部队演习训练模板的。夜间对抗演练中,坦克4师的坦克兵们纷纷祭出了自己过去两年使用夜视仪的心得,让对抗演练完全跑偏了。
  动脑子的坦克兵很早就发现夜间作战时,对面坦克的主动红外大灯就像指路明灯一样。现在夜视仪的工作模式是开红外探照灯,照在物体上反射回来被锑化铟感应器件接收并转换成可视的画面。如果夜视仪的探测距离是1200米,那自己的红外探照灯能被至少2400米外的同类型坦克看到,而自己还蒙在鼓里。
  对抗双方各20多辆坦克在夜间从相距5公里开始接近、对战,第一次对抗,第二天第二次对抗……从第二天开始,越来越多的坦克选择不开红外大灯,炮手瞪大眼睛看屏幕有没有对面不长脑子的坦克开灯。即使屏幕上什么也没有,坦克兵也不想开自己的红外探照灯,双方就这么摸黑打。
  从第三天开始,“摸黑乱打”竟然成了夜间对抗演练的常态。
  唐华:“如果双方坦克都装备了主动红外夜视仪而且性能相近,主动红外大灯反而成了将自己暴露给对方的罪魁祸首。坦克4师的指战员都是打过抗美援朝的老手,他们已经总结出了这一点,所以演习的过程特别出乎意料。今后被动探测方式应该是夜视仪的发展方向,主动探测可能要逐渐淘汰。”
  王大衍:“就像反舰弹和正在规划的那种空对空导弹的导引头那样?”
  “和这俩相比,相同的地方是都采用被动红外探测方式,”唐华说,“不同的地方是,坦克的被动夜视仪得成像。”
  王大衍:“说起来这段时间我还真琢磨过这个东西……”“停一下,”唐华又说:“先别把思维局限在红外这个领域。”
  王大衍:?
  “可见光的夜视仪,就是我们肉眼可见波段的电磁波,用一个像增强器来增强我们所接收到的微光,增强到人的眼睛可以分辨景物的光强度。”
  ……
  在长春光电所,王大衍拿出了他摄像的被动红外探测装置的概略图纸。
  “哟,单原件感光,利用机械设备控制镜片转动,将光线反射到感光组件上。”唐华看王大衍的设计,有点儿1956年德州仪器开发的前视红外线系统的意思了。
  “就是这整个系统太大了,”王大衍说,“我就随便画了一下60x60个感光原件的系统,发现带上光学系统、机械扫描系统和制冷系统,都快把炮塔塞满了。”
  60x60个感光原件就是60X60像素,这么小的图像,看什么都是糊得一匹。然而就这图像糊糊的60X60的夜视仪体积也很大。这玩意得配制冷系统,注意不是冷却系统,因为要想接收色温范围很广的红外线的话,感光原件就得保持冰冻状态。
  “被动夜视装置我们两条腿走路,一个方向是微光夜视仪,一个方向是红外成像仪,两条腿一起走。”唐华说。
  王大衍:“都交给长春光电所吗?”
  唐华:“全国就你一家光电所,你们以前也开发过夜视仪,我当然没得选择了。”
  王大衍:“……好吧。被动红外成像这个东西该怎么改进?”
  唐华:“被动红外成像的夜视仪,应该是急不来的。它可能得要先拿到两种半导体元件,说到底还是靠你那个光学系统的光刻机。”
  有性能还凑合的主动红外夜视仪,要不就直接跳到CCD+焦平面阵列式热成像仪吧。如果空档期太大就用微光夜视仪顶一下。
  “你是说,可以用一块芯片来代替制冷压缩机?”王大衍听完唐华的详细说明,感觉有点懵。
  唐华:“可能应该叫半导体制冷片,不过它的功率可能略微小一些。很简单的塞贝克效应和帕尔贴效应。”
  塞贝克效应就是两种不同的金属线组成一个闭合回路,如果两种金属对接处一个温度高一个温度低,这个回路中会产生电流。
  帕尔贴效应是塞贝克效应反过来,还是两种金属,外加一个直流电流给它通电,会产生一种金属降温、另一种金属升温的现象。
  这两种效应都是19世纪的发现了。后来汤姆逊和焦耳都研究过此类现象,而且总结出了公式。
  半导体制冷片简单的说就是,一块N型半导体材料和一块P型半导体材料联结成热电偶。想要效果更好,就再掺入碲化铋为基体的合金。有电流通过时,P、N两端之间就会产生热量转移——一边降温另一边升温。当然半导体本身通电后会电阻生热,但一般来说它的降温效应还是大于电阻生热的。
  如果制造品质良好,半导体制冷片冷热端的温差可以达到40~65度。小型车载冰箱、冷饮杯这些东西都比较适合用半导体制冷片。虽然功率偏小,但优点是没有电机、泵等转动的发出噪声的部件。还耐摔。
  王大衍当然知道这两种效应,在大学教材里被作为热力学熵增减的一个例证来讲的。半导体技术的发展,让这两种“没什么卵用”的效应变成了可用的工业器件。
  “所以,我现在应该耐心等半导体制冷片和CCD出现?”王大衍问。
  “除了这两个元件之外,其他的设计归你们。我估计一年或者两年之后,这两个元件至少会有比较确定的性能参数发到你这里。”
  ……
  长春之行的第三站:一汽工地。
  1953年6月,主席签发《中共中央关于力争三年建设长春汽车厂的指示》,一汽动工兴建。一汽的建设计划直接照搬苏联吉斯厂,第一款车型也很简单,照抄苏联吉斯150卡车。
  这样造出第一辆汽车的速度最快,而中型卡车也是当前中国军用和民用领域需求量最大的车型。
  长春第一汽车厂的工程又细分为106个小项目,总建筑面积70.24万平方米,1953年的预计投资6万亿元(换算成新币6亿),等于8个武汉长江大桥。为了加快人才培训速度,国防部长彭老总亲自批示将仅有的5个随军汽车修配厂拨给一汽作为培训工人的基地。苏方先后派遣180多名教育、设计、土建、机械、冶金、动力、工艺、工具、技术检验、设备维修、生产组织等各方面的专家,培训工艺员、调整工等,来一汽手把手地指导中方人员。
  “70多万平方米的厂房,采用流水线式生产,工厂的电能供应就不是一个小数字,而且能源需求很复杂,因此汽车厂必须自设一个动力处来管理动力供应。”汽车工业局——还没进化成第一机械工业部——局长黄佩弗说。
  唐华和黄佩弗面前就是一个在建的厂房,看外形应该是燃煤的发电站。
  “现在国家计委对一汽的建设又做了些调整,”唐华说,“首批下线的卡车首先要做成本和品质控制,其次,汽车零件的国产化率有新的要求,新添了20种在首批卡车下线前做到国产化的零件。”
  黄佩弗:“我看到调整方案了。20种零件有14种由其他的工厂提供,有6种是要一汽自行解决的,这6种零件的生产车间已经确定了地址,会在工程全部完工前投入使用。”
  唐华:“三年之内建设完成,国家计委又给你们提高了国产化率指标,提出了成本品质控制指标,你们汽车工业局踏实把这两条落实好了就是最大的功劳,不要再提什么提前完成建设之类的话了。”
  从某种标准来算,1929年在沈阳,东北军的辽宁迫击炮厂就组装制造过一辆卡车。然而这和汽修厂用零件拼装汽车差不多,没有大规模生产能力,实际上也没有成批生产。
  一汽则是一个从零件到整装全部包括在内、产能2万辆/年的现代化汽车厂。在60年代它还能扩产到年产4万辆。
  一汽的工厂布局照搬吉斯厂,吉斯厂的布局又源于30年代的美国汽车流水线工厂……
  说起来整整20年前的技术了。
  解放CA10——俗称的“老解放”,在50年代勉强能用,司机的评价是刹车系统安全可靠、结构坚固、使用寿命长,发动机开动后均匀性好。但它的发动机百公里耗油29升、总功率才90多马力。
  但现在汽车工业这块,得先解决有无问题。有一个汽车厂首先可以满足国内对汽车的需求,其次能锻炼工程师和技工,还可以锻炼设计队伍。从0到1最艰难,从1到2再到10就没那么难了。等把基本的汽车工业架子搭起来,首先……把那台的发动机换掉先。
  ……
  一汽工地是长春的最后一站,接下来往回走,沈阳。
  因为主席要来沈阳视察。
  1954年4月份,主席定的考察计划是北京到山海关、秦皇岛。5月主席表示既然都到山海关了,那干脆继续出关到沈阳视察。

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