04.02 我國科學家又實現一技術突破 領先世界5年,或改寫未來戰爭模式

在2019年度最高科學技術獎提名公示材料中,首次披露了成都電子科技大學前校長,中國科學院院士劉盛綱的先進事蹟。劉盛綱院士長期從事電子信息科學領域的研究,做出了大量原創性、奠基性的工作,被譽為中國"太赫茲先驅、微波與真空電子學之父"。

我國科學家又實現一技術突破 領先世界5年,或改寫未來戰爭模式

劉院士取得的各項科研成果中,最引人注目的、對我國國防軍事影響深遠的是發明了我國第一支迴旋管和世界上首支雙注迴旋管。據最高科學技術獎提名材料透露,這兩項發明被國家有關領導人譽為"殺手鐧"裝備。

所謂迴旋管,是在雷達、電子對抗、電子干擾以及通訊、制導等領域必備的核心零部件。尤其是在近幾十年來美國、俄羅斯、歐洲、日本等國家投入大量的人力、物力發展的毫米波雷達中,迴旋管的技術水平決定了毫米波雷達的技術水平和實際探測能力。目前國際上公開報道的功率最大的毫米波雷達是俄羅斯研製的脈衝功率達500千瓦的Ruza毫米波遠程相控陣雷達。該雷達系統具有同時探測跟蹤30個左右的低軌道小截面物體的能力,對截面積約為0.01平方米的物體的探測範圍可以達到420公里左右。

我國科學家又實現一技術突破 領先世界5年,或改寫未來戰爭模式

劉院士及其團隊不但突破了美、俄、歐等國的集體技術封鎖,發明了中國的首支迴旋管,而且目前已將國產毫米波相控陣雷達的功率提高到750千瓦,明顯超過俄羅斯同類雷達,具有更遠的探測距離和更強大的精準度。在此基礎上,劉院士發明了世界首支雙波段迴旋行波管,也就是雙注迴旋管,可以使大功率毫米波雷達和電子干擾系統同時在多個毫米波頻段同時工作,目前世界各國均未見報導,據國內專家組評估,相對於其他國家的單注迴旋管,中國的雙注迴旋管大致領先其他國家五年左右。在擁有雙注迴旋管技術後,國產的下一代雷達系列必將比其他國家看得更遠,更清楚。

我國科學家又實現一技術突破 領先世界5年,或改寫未來戰爭模式

圖:劉盛綱院士和他的學生們

除此之外,劉院士的科研成果在民用領域一樣影響深遠。劉院士在太赫茲領域的研究方面是國內的開拓者,被譽為中國的太赫茲之父。太赫茲是介於微波和紅外之間的、電磁波譜當中唯一有待全面開發的頻譜資源,被稱為物理電子學最後的"處女地",是國際社會公認的"將改變人類社會"的尖端科技之一,也是下一代信息技術產業以及有關產業的重大基礎。

舉個最簡單的例子:手機發展到6G後,必須用"太赫茲"。用現在已經開發的頻譜,無論容量和速度都遠遠跟不上。此外,太赫茲技術還可以廣泛應用於國土安全、天文、醫療、通信、科學研究等諸多領域,因此成為當前世界上各主要科技強國競相開發的一項前沿技術,可謂沒有硝煙的戰場。

我國科學家又實現一技術突破 領先世界5年,或改寫未來戰爭模式

圖:2015年太赫茲相關SCI論文發文量Top10國家/地區 [太赫茲研發網]

如今中國在太赫茲領域的研究水平已達到世界最先進水平。也正因為如此,目前以美國巨頭VDI(Virginia Diodes,Inc)為代表的西方跨國企業已不顧損失鉅額利潤,停止向中國出口高性能設備及系統,也就是所謂的技術封鎖。

值得一提的是在迴旋管及相關毫米波雷達領域,當年中國科學家一樣遇到了西方國家的封鎖。相信在以劉院士為代表的中國科研工作者們的努力下,中國人終將以勤奮努力迎來自己的"太赫茲時代"。


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