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美国打破中国技术封锁 掌握KBBF晶体制造工艺

2016-02-14 20:00:07 飞天众智微信号 
  近日,服务于美军激光武器开发的先进光子晶体公司(Advanced PhotonicCrystals,APC)发表新闻:

  Advanced Photonic Crystals (APC) hasdeveloped a U.S. patented hydrothermal crystal growth process to produce theKBBF crystal here in the United States, becoming the nation’s only domesticsource of this strategic material. The samples evaluated and tested to datehave demonstrated that APC’s KBBF crystals are comparable to, and in manyparameters exceed, the quality of the Chinese equivalents, and they can beproduced at significantly lower cost.

  (新闻原文 apcrystal.com/_content/portfolio/KBBF.pdf)

  略译:APC已经开发出有完全知识产权的KBBF(氟硼铍酸钾)晶体,是目前美国国内能够生产该战略性物质的唯一厂家,其产品质量已经达到、甚至在某些方面超过了中国企业生产的同类产品,且生产成本远低于中方此前出售(给美国)的价格。

  看完新闻,诸位是否有种“拿错了剧本”一般的感受呢?

中国实验室成为这种具有重大科学价值的晶体的唯一来源,它表明中国在材料科学领域实力日益增强。
  中国实验室成为这种具有重大科学价值的晶体的唯一来源,它表明中国在材料科学领域实力日益增强。

  ——摘自《KBBF晶体能够缩短激光的波长》,刊载于《自然》杂志,2009年2月19日

  KBBF晶体到底是什么玩意儿,竟然能让中国一度构成对美国的“技术封锁”?

  权威的解释是,其乃是目前唯一可直接倍频产生深紫外激光的非线性光学晶体。是在非线性光学晶体研究领域中,继硼酸钡、三硼酸锂晶体后的第三个“中国产”非线性光学晶体。国内目前在该领域仍有较大优势。对此,《自然》杂志相关文章称:“其他国家在晶体生长方面的研究,目前看来还无法缩小与中国的差距。”

这种晶体的最大价值,乃是能够缩短激光的波长。装备该晶体的各种激光器能发出具有极窄频宽的紫外光波,可测量固体电子能级的分辨率达到360微电子伏特;并可用于建造超高分辨率光电子能谱仪、超导测量、光刻技术等前沿科学研究。其对未来的微纳米加工、生物医学、激光电视等将产生深远影响。
  这种晶体的最大价值,乃是能够缩短激光的波长。装备该晶体的各种激光器能发出具有极窄频宽的紫外光波,可测量固体电子能级的分辨率达到360微电子伏特;并可用于建造超高分辨率光电子能谱仪、超导测量、光刻技术等前沿科学研究。其对未来的微纳米加工、生物医学、激光电视等将产生深远影响。

  此外,基于KBBF的紫外特性,采用该技术的探测设备,能够大幅增强对大气中化学和生物试剂的探测;增强对爆炸物和爆炸物残渣的探测;显著增强对电子芯片的测试;以及用于新型超导体的研究。

  正是由于上述不凡的特性,所以KBBF在大功率和超快激光应用方面的表现超过以前的BBO(偏硼酸钡)晶体的2倍以上!

  而KBBF晶体的创造者,乃是由科研中国材料学专家陈创天领导的科研团队。

  该团队历经18年的不懈努力,最终采用“局域自发成核生长技术”,突破大尺寸KBBF晶体生长的技术瓶颈,生长出迄今为止尺寸最大的透明块状KBBF单晶,并结合他们发明的非线性光学晶体的棱镜耦合专利技术,成功制作出KBBF晶体厚度为2.3毫米的光接触棱镜耦合器件。保证了产生深紫外激光的实用性和精密化性能。这项技术为193纳米光刻技术系统中所需要的全固态光源奠定了基础。

在相当长的一段时间内,由于该技术被中方所垄断,美国国防研究和国土安全评估部门对此甚为烦恼。美国军方上述状况的评语是:game changer,即“规则改变者”。
  在相当长的一段时间内,由于该技术被中方所垄断,美国国防研究和国土安全评估部门对此甚为烦恼。美国军方上述状况的评语是:game changer,即“规则改变者”。

  美国在KBBF晶体制造技术方面的追赶是从2009年开始的,当时美国《自然》杂志刊登文章称,中国开始禁运KBBF晶体,将对美国相关领域的研究产生严重影响,呼吁开始研制美国自己的KBBF晶体。

  但是,KBBF并非没有缺点。含剧毒元素铍,且其晶体层状生长习性严重,是其研发过程中最难令人容忍的问题。因此,国内一直在探索新型深紫外晶体材料。据中科院网站报道,2015年8月,中国福建物构所发现新型无铍深紫外非线性光学晶体材料LSBO。报道称,新发现的LSBO晶体有望成为下一代深紫外非线性光学晶体的优秀候选材料。

  呵呵,以为这下就能突破中国技术封锁了?然并卵……

 
(责任编辑:郝运 HN064)
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