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光學名人
沙國河

沙國河,物理化學家。參與我國燃燒驅動的氟化氫化學激光器的研制工作。把雙共振多光子電離方法發展成一種強有力的研究激發態分子光譜動力學的方法;分子碰撞傳能過程的實驗研究頗有特色,曾首次觀察到分子碰撞傳能中的量子干涉效應。

人物簡介

沙國河,男,四川成都人。193457日生,1956年畢業于北京石油學院。物理化學家,中國科學院大連化學物理研究所研究員。中國科學院院士。

主要事跡

60年代

從事硼烷合成、氣相爆震波及高溫化學反應動力學研究,建立了我國首臺化學激波管。首次確定了點火延遲和爆轟波脈動結構的關系,并自行設計和安裝了中國第一臺化學激波管,研制出性能優良的微波吸收材料

70年代

研制成功微波吸收材料,滿足了國防急需;研制成功連續波和脈沖氟化氫化學激光器,進行了激光與靶面作用研究,給出了激光支持爆轟波傳播及等離子體屏蔽的清晰物理圖象,研制出中國第一臺化學激光器。為我國強激光的發展作出了貢獻。

80年代

以來,在激光化學分子反應動力學基礎研究中,發展了雙共振多光子電離技術,研究了分子激發態碰撞傳能的機制、傾向規則及取向變化規律。在國際上首次實驗觀察分子碰撞傳能中的量子干涉效應。

技術成就

20世紀50年代

國家急需發展自己的火箭技術,根據錢學森的建議,大連化物所開創了火箭高能燃燒料研究工作。沙國河被調到這個研究室,研究二硼烷五硼烷的合成方法。經過兩年的工作,他研制出一種新的冷熱管反應器,使二硼烷熱解聚合為液體五硼烷的產率比文獻所載提高了一倍以上。

1961年

夏天開始,為加強有關燃燒的基礎研究工作,在張存浩領導下,沙國河開展了氣體爆震波脈動的研究,他發現H2CO 燃燒產生的爆震波的不均勻結構尺寸隨反應點火延遲增加而增大,并對此現象提出了一個理論模型,進而從實驗結果計算出了H2+O2反應的活化能。其后他同張榮耀等人一起研制成功我國第一臺化學激波管裝置和微秒時間分辨的光電測試儀器,首次得到氯化碘分子在10002000K的高溫下快速反應動力學的數據。

吸波材料是一種能吸收雷達所發微波的特殊材料,為國防工業所急需。1969年國防科工委向大連化物所下達了這項任務。沙國河受命研制微波吸收材料,領導十幾個人試驗了多種原材料和制作工藝,從實驗室小塊樣品測試到野外大型實驗,較快地做出了吸波材料樣品,其微波吸收率達到國外同類產品水平。其后幾年,在周忠振等人的努力下,產品推廣到全國,在上百個單位建立微波暗室。此工作獲1977年遼寧省重大成果獎,1978年中國科學院重大科技成果獎,獲1987年中國科學院科技進步二等獎。

1964年

國際上出現了首臺化學激光器1965陶愉生領導的小組開展了這項前沿課題研究,沙國河為小組成員之一,于1967年研制出我國第一臺光引發氯化氫脈沖化學激光器。1972 年,張存浩在這個小組的基礎上,領導組建了化學激光研究室,任課題副組長的沙國河開始研究燃燒驅動連續波氟化氫化學激光。當時沒有文獻資料可供參考,加上氟氣毒性大又極易燃燒,工作難度極大,但經過多方努力,不到一年時間,激光輸出功率便從半年前的幾瓦達到了千瓦級。此工作獲1980年國防科委二等獎。

1978年

為了使激光功率更大,任課題組長的沙國河開始了技術復雜、難度更大的電子束引發脈沖氟化氫激光器的研究,他們用國產設備和元器件建立一臺電子束引發的波長為2.8微米的氟化氫激光器,包括300KeV的馬克斯發生器和冷陰極電子槍。激光器的單脈沖能量達80焦耳,功率達到100兆瓦。用這臺激光器,他們進行了激光支持的爆震波的系列實驗。用光二極管和低檔示波器代替條紋相機來測量馬赫數40左右的波速,其結果與激光支持爆震波的一維理論符合在10%以內,同時用簡單的真空靶室測量爆震波的沖量,并與他自己推導的一維理論沖量公式相互驗證。由此清晰地給出了2.8微米激光與靶面作用時,等離子屏蔽全過程的物理圖象。此工作獲1986年中國科學院科技進步三等獎。

90年代

沙國河作為863-410強激光主題專家組專家,根據出光的動力學過程,通過概算,正確地比較了連續波與重復脈沖激光的破壞效果,提出了發展連續波氧碘激光的技術路線,得到專家組一致贊同,使這個重要項目很快取得重大突破。

所獲榮譽

1、首次定義并實驗測出干涉角。

2、發現了新的態--態傳能速率的基本規則,此研究獲中國科學院自然科學一等獎。

3、共獲國家和省部級成果獎6項、在國內外學術刊物上發表論文55篇。

4、培養碩士、博士14人。

51997年當選為中國科學院院士


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