我國特種光學(xué)玻璃的誕生

【中玻網(wǎng)】雖然古埃及和中國戰(zhàn)國時(shí)期就能制造玻璃，但是，一直到十六世紀(jì)牛頓、伽利略時(shí)代，作為重要光學(xué)材料的玻璃消色差都是嚴(yán)重的問題。1729年英國人C.M.霍爾在玻璃中引入氧化鉛才利用一塊凸透鏡和一塊凹透鏡組合成了第1對消色差透鏡組，這也是相機(jī)鏡頭和光刻機(jī)透鏡系統(tǒng)是一組鏡片而不是一塊的原因之一。

　　一戰(zhàn)前夕，德國為了發(fā)展軍用光學(xué)儀器（說白了主要是望遠(yuǎn)鏡），有名物理學(xué)家阿貝加入了肖特工廠，他在玻璃中加入了新氧化物BaO、B2O3、ZnO、P2O3等，發(fā)展出了鋇冕、硼冕、鋅冕等類型玻璃，并試制了具特殊相對部分色散的燧石玻璃，從而使得光學(xué)玻璃品種有了很大擴(kuò)展，出現(xiàn)了較完整的相機(jī)鏡頭和顯微鏡物鏡。

　　從這一時(shí)期開始，光學(xué)玻璃變成了具有軍事戰(zhàn)略意義的物資，據(jù)說二戰(zhàn)時(shí)期，美國為了阻止德國向日本供應(yīng)光學(xué)玻璃，花大力氣擊沉了德國一艘運(yùn)送光學(xué)玻璃的潛艇。

　　正因?yàn)楣鈱W(xué)玻璃在科學(xué)儀器和軍事儀器上的重要作用，光學(xué)玻璃的制造技術(shù)一直是列強(qiáng)們保密的核心技術(shù)。美國在一戰(zhàn)后不知道哪來的制造技術(shù)，其資料屬于內(nèi)部作品，而蘇聯(lián)玻璃界前輩加察羅夫?qū)懙墓鈱W(xué)玻璃一書也是內(nèi)部機(jī)密。

　　新中國成立之后，我國所謂的光學(xué)玻璃只有繼承自蔣先生的昆明光學(xué)儀器廠，這個(gè)當(dāng)年中國技術(shù)水平寥寥可數(shù)的制造廠，僅能生產(chǎn)低倍率的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡和較簡單的測距儀。

　　王大珩

　　1950年，錢三強(qiáng)找到王大珩，問他的第1句話是：“大珩，還想光學(xué)玻璃嗎？”

　　當(dāng)時(shí)，王大珩就愣了一下。因?yàn)樵缒晖醮箸窀坝鴤惗氐蹏砉W(xué)院攻讀應(yīng)用光學(xué)，后來在有名玻璃學(xué)家特納(W.E.S.Turner)教授指導(dǎo)下進(jìn)行有關(guān)光學(xué)玻璃的研究。1948滿懷科技強(qiáng)國夢的王大珩，回國發(fā)現(xiàn)新中國百廢待興，到處需要花錢，要做基礎(chǔ)研究可以說很難具備條件。當(dāng)錢三強(qiáng)提出他做夢都想做的事時(shí)，一時(shí)都愣了。

　　很快，在錢三強(qiáng)的推薦下，王大珩開始在長春籌建中國科學(xué)院儀器館，并擔(dān)任館長。當(dāng)時(shí)東北人民相關(guān)部門非常豪爽的批了儀器館40萬元專款。

　　這在當(dāng)時(shí)，40萬可以稱的上市一筆巨款。

　　王大珩邀請大他10歲的清華師兄龔祖同共同研制光學(xué)玻璃。

　　龔祖同在清華畢業(yè)之后曾去德國留學(xué)4年，在柏林工業(yè)大學(xué)攻讀應(yīng)用光學(xué)，而他解放前也曾為發(fā)展中國光學(xué)事業(yè)四處奔波，從昆明到貴陽，從秦皇島到上海，整整奔波了十年，吃了無數(shù)苦頭卻一事無成。

　　王大珩看出龔祖同對國家和事業(yè)有著較強(qiáng)的責(zé)任心，誠心邀請他來長春擔(dān)任儀器館光學(xué)玻璃實(shí)驗(yàn)室主任，而龔祖同欣然應(yīng)允，并舉家北遷到長春。

　　王大珩將他英國十多年的經(jīng)驗(yàn)和研究出來的光學(xué)玻璃配方一并交給了龔祖同。1951年春，龔祖同帶領(lǐng)一批提前從大學(xué)畢業(yè)的學(xué)生，從設(shè)計(jì)試制車間到廠房建造，所有人親自搬磚搞建設(shè)。

　　1952年，儀器館制造出300L大坩堝，10月開始烤爐，坩堝經(jīng)歷幾次開裂而遭受失敗。有時(shí)坩堝加熱到1400℃破裂，大家在高溫中取出坩堝，清除玻璃液的場面十分感人。就這樣夜以繼日，1953年的陰歷除夕，終于獲得了一大坩堝300L的光學(xué)K-8玻璃。

　　圖中（上左）1952年中科院儀器館光學(xué)玻璃試制車間；（上右）光學(xué)玻璃出爐澆注；（下）第1堝光學(xué)玻璃。

　　中國第1爐光學(xué)玻璃的誕生結(jié)束了我國沒有光學(xué)玻璃的歷史，為新中國光學(xué)事業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

　　之后，中科院儀器館改名為長春光學(xué)準(zhǔn)確機(jī)械儀器研究所，王大珩帶領(lǐng)大家研制出高精光學(xué)儀器和光學(xué)玻璃的“八大件一個(gè)湯”。

　　“八大件”是指1秒精度大地測量經(jīng)緯儀、1微米精度工具顯微鏡、大型石英攝譜儀、中型電子顯微鏡、中子晶體譜儀、地形測量用多倍航攝投影儀、光電測距儀和高溫金相顯微鏡,“一個(gè)湯”是指融化態(tài)光學(xué)玻璃。

　　1961年光機(jī)所研制出中國第1臺紅寶石激光器，也僅比世界第1臺紅寶石激光器晚了10個(gè)月。

　　王大珩等人研制出的各項(xiàng)光學(xué)設(shè)備用于我國軍事各個(gè)領(lǐng)域，從水下的潛艇到外太空的衛(wèi)星上，為我國國防事業(yè)做出了巨大的貢獻(xiàn)。

　　1986年，王大珩和王淦昌等人提出發(fā)展高科技的建議（即863計(jì)劃），1992年促成成立中國工程院，1985年獲國家科技進(jìn)步獎特等獎,1999年獲兩彈一星功勛獎?wù)隆?/p>

　　然而，我國光學(xué)玻璃雖然第1個(gè)在光學(xué)玻璃中加入稀土，但是光學(xué)玻璃中幾乎用到了元素周期表中所有元素，非常之復(fù)雜，在民用方面我國光學(xué)玻璃企業(yè)還與德國肖特、日本旭硝子、美國康寧這幾大巨頭有不小的差距。

　　革命尚未成功，同志仍須努力！