曹笑軒
“過去也好,今天也好,將來也好,中國必須發(fā)展自己的高技,在世界高技領(lǐng)域占有一席之地。如果20世紀(jì)60年代以來中國沒有原子彈、氫彈,沒有發(fā)射衛(wèi)星,中國就不能叫有重要影響的大國,就沒有現(xiàn)在這樣的國際地位。這些東西反映了一個(gè)民族的能力,也是一個(gè)民族、一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的標(biāo)志。”這是1988年10月24日,鄧小平同志視察北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)工程時(shí)說的一席話。
在鄧小平同志來視察的前夜,25歲的曹建社作為中國學(xué)院高能物理研究所的年輕同志,被領(lǐng)導(dǎo)安排在中控室值班。第二天,他有幸和團(tuán)隊(duì)的其他工程人員共同受到了鄧小平同志的接見。那次接見,給曹建社留下了深刻的印象。當(dāng)時(shí)作為中國的青年研工作者,他在那次講話中,真切地感受到了自己身上所承擔(dān)的責(zé)任與使命。
1986年6月來到中國學(xué)院高能物理研究所工作時(shí),曹建社還是一位初出茅廬的年輕人,在此后的36年中,他先后擔(dān)任束流測(cè)量組組長(zhǎng)、北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)重大改造工程(BEPCⅡ)束流測(cè)量系統(tǒng)負(fù)責(zé)人、BEPCⅡ副總工程師、加速器中心副主任、先導(dǎo)專項(xiàng)ADS總工藝師、高能光源(HEPS)副總工藝師兼束控部主任、加速器學(xué)會(huì)理事以及加速器學(xué)會(huì)技術(shù)部副主任等職務(wù),在支撐團(tuán)隊(duì)產(chǎn)出大批服務(wù)國家戰(zhàn)略需求與重大應(yīng)用的學(xué)成果的同時(shí),為國家培育了大量高新技術(shù)后繼之才。不負(fù)時(shí)代,奮楫爭(zhēng)先,成就了曹建社的研人生,更讓他和研究團(tuán)隊(duì)在時(shí)代的洪流中,成為中國建設(shè)重大學(xué)裝置的架海金梁。
歲月更迭
——堅(jiān)守在束流測(cè)量一線
1972年8月,張文裕等18位技工作者給周恩來總理寫信,反映對(duì)發(fā)展中國高能物理研究的意見和希望。一個(gè)月后,周恩來總理在對(duì)關(guān)于建設(shè)中國高能加速器實(shí)驗(yàn)基地報(bào)告的復(fù)信中指示:“這件事不能再延遲了。學(xué)院必須把基礎(chǔ)學(xué)和理論研究抓起來,同時(shí)又要把理論研究與學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來。高能物理研究和高能加速器的預(yù)制研究,應(yīng)該成為學(xué)院要抓的主要項(xiàng)目之一?!睍r(shí)隔不到半年,中國學(xué)院高能物理研究所正式成立。
1986年,曹建社從武漢測(cè)繪技大學(xué)無線電測(cè)量專業(yè)畢業(yè),入職中國學(xué)院高能物理研究所。彼時(shí),正是研究所的蓬勃發(fā)展時(shí)期。入職前,曹建社專攻無線電測(cè)量技術(shù);入職后,他憑借著從小對(duì)物理的愛好、扎實(shí)深厚的理論基礎(chǔ)知識(shí)和較強(qiáng)的學(xué)習(xí)能力,迅速進(jìn)入“角色”,在加速器束流診斷測(cè)量與控制技術(shù)研究中“漸入佳境”。
瞄準(zhǔn)祖國之所需,為了中國的高能加速器事業(yè)發(fā)展,中國學(xué)院高能物理所一直在國家大學(xué)裝置建設(shè)中承擔(dān)著關(guān)鍵角色。事實(shí)上,在曹建社入職之初,中國學(xué)院高能物理所就已經(jīng)在建北京正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)。加入中國學(xué)院高能物理所之后,曹建社開始作為其中的一分子,與這群為了中國未來研事業(yè)奮斗的研究者一起前行。多年來,他始終不遺余力且甘之如飴。
有志者,事竟成。在全所研人員的共同努力下,1990年,一個(gè)振奮人心的消息傳來了——BEPC最終順利建成運(yùn)行。作為世界八大高能加速器中心之一,BEPC是我國改革開放后建設(shè)的中國第一臺(tái)重大學(xué)裝置,深受黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人重視,取得了一批在國際高能物理界極富影響力的重要研究成果。
這項(xiàng)任務(wù)的完成,極大地鼓舞了曹建社所在團(tuán)隊(duì)的士氣。但他明白,這一切只是開始。
隨著參加的研項(xiàng)目越來越多,曹建社逐漸以出色的專業(yè)能力,從一群青年學(xué)家中脫穎而出,并于1996年被任命為束流測(cè)量組副組長(zhǎng),1998年開始擔(dān)任束流測(cè)量組組長(zhǎng)。
1999年6月,中國學(xué)院向國家教領(lǐng)導(dǎo)小組第五次會(huì)議提交了“中國高能物理發(fā)展戰(zhàn)略”,匯報(bào)了中國高能物理發(fā)展目標(biāo)和中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃和BEPCⅡ方案。在這一背景下,曹建社身兼重任,從2000年起擔(dān)任BEPCⅡ束流測(cè)量系統(tǒng)負(fù)責(zé)人,負(fù)責(zé)完成了束測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和安裝調(diào)試。
21世紀(jì)初期,中國的大學(xué)設(shè)備研制進(jìn)入緊鑼密鼓的階段。
2009年,曹建社開始擔(dān)任BEPCⅡ副總工程師。在這一期間,他針對(duì)BEPCⅡ丟束問題,指導(dǎo)建立了逐束團(tuán)診斷、縱向Delay等有效監(jiān)測(cè)手段,有效提高了其運(yùn)行效率。
在擔(dān)任加速器中心副主任期間,曹建社分管BEPCⅡ運(yùn)行。在這一期間,曹建社始終保持著手機(jī)24小時(shí)開機(jī),以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件和協(xié)調(diào)解決出現(xiàn)的問題,無論周末還是節(jié)假日,他都會(huì)風(fēng)雨無阻主持和參加每天的BEPCⅡ早間例會(huì),確保了BEPCⅡ亮度順利達(dá)標(biāo)。
亮度達(dá)標(biāo)后,曹建社仍舊沒有懈怠,而是繼續(xù)組織隊(duì)伍深入挖潛,合理安排機(jī)器研究,機(jī)器運(yùn)行性能不斷提高,連續(xù)3年在中國學(xué)院大學(xué)裝置設(shè)施評(píng)比中獲得第一名。后期他還組織部署了BEPCⅡ升級(jí)改進(jìn)工作,有針對(duì)性地就升級(jí)改進(jìn)開展機(jī)器研究。
在之前的研基礎(chǔ)上,曹建社的研究任務(wù)一個(gè)個(gè)接踵而來。在加速器驅(qū)動(dòng)次臨界潔凈核能系統(tǒng)(ADS)項(xiàng)目中,也不乏他的身影。
ADS對(duì)國家核裂變能源的持續(xù)發(fā)展具有重要意義。1995年,我國在中國核工業(yè)總公司技局的支持下,成立了ADS概念研究組,開展以ADS系統(tǒng)物理可行性和次臨界堆芯物理特性為重點(diǎn)的研究工作。在此之后,研究人員由原來的中國原子能學(xué)研究院擴(kuò)大到高能物理研究所、北京大學(xué)。作為ADS項(xiàng)目經(jīng)理部成員,曹建社受經(jīng)理部安排,負(fù)責(zé)ADS調(diào)束工作。針對(duì)ADS項(xiàng)目邊研制邊調(diào)束特點(diǎn),他打破常規(guī)調(diào)束思路,實(shí)行硬件調(diào)試和物理調(diào)束并行方案,先后完成了RFQ、TCM、CM1和CM2調(diào)束,并順利完成ADS達(dá)標(biāo)任務(wù)。
互促成長(zhǎng)
——從國內(nèi)合作到成立國際組織
“前途是光明的,道路是曲折的?!边@句話是對(duì)中國加速器事業(yè)的最好詮釋——這條發(fā)展軌跡,并不平坦。想要沖破桎梏,走出一條更加光明的中國大學(xué)設(shè)備束流測(cè)量道路,就不能固守單打獨(dú)斗的路線。在研隊(duì)伍和學(xué)建設(shè)更加完備的基礎(chǔ)上,為了讓中國的束流測(cè)量事業(yè)再上一個(gè)新的臺(tái)階,曹建社團(tuán)隊(duì)選擇敞開大門,博采眾長(zhǎng),與國內(nèi)外的眾多研團(tuán)體和研究者展開一系列合作。
2005年,針對(duì)束流不穩(wěn)定反饋這一當(dāng)時(shí)國際加速器界的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn),曹建社團(tuán)隊(duì)作為主要成員,與合肥光源、上海光源同行成功地申請(qǐng)到我國加速器界第一個(gè)國家重點(diǎn)自然學(xué)基金項(xiàng)目——束流反饋。這也標(biāo)志著國內(nèi)加速器束流測(cè)量團(tuán)隊(duì)合作與攻關(guān)序幕的拉開。此后的ADS建設(shè),曹建社團(tuán)隊(duì)又和蘭州重離子研究所的束流測(cè)控團(tuán)隊(duì)緊密合作,順利完成了這項(xiàng)先導(dǎo)任務(wù)。
為學(xué)家們提供更好的研平臺(tái),與各國展開更廣泛的研合作,既“請(qǐng)進(jìn)來”,又“走出去”,中國學(xué)院高能物理所已成為束流測(cè)量研究領(lǐng)域的引領(lǐng)力量之一。
早在2006年初期,中國學(xué)院高能物理所就邀請(qǐng)了美國和日本的束測(cè)專家來現(xiàn)場(chǎng)參加束流測(cè)量系統(tǒng)調(diào)束,當(dāng)時(shí)國外加速器領(lǐng)域?qū)<业膶?shí)干精神以及豐富的調(diào)束經(jīng)驗(yàn),給曹建社留下了深刻的印象。
21世紀(jì)以來,隨著現(xiàn)代學(xué)技術(shù)以及粒子動(dòng)力學(xué)理論的發(fā)展,新的物理需求以及新的測(cè)量技術(shù)和方法一直在不斷地發(fā)展??v觀國際,歐洲和美國都擁有各自的加速器束流測(cè)量專業(yè)的學(xué)術(shù)會(huì)議,但中國乃至亞洲卻沒有這樣的學(xué)術(shù)會(huì)議組織。
為了給中國的加速器事業(yè)發(fā)展提供更多交流的平臺(tái),曹建社開始多方奔走,并聯(lián)系上海、合肥等地的國內(nèi)同行,提議共同推動(dòng)“亞洲的加速器束流測(cè)量專業(yè)學(xué)術(shù)會(huì)議組織”的成立,并得到了他們的認(rèn)同和支持。隨后,曹建社與日本高能加速器研究組織(KEK)同行取得了聯(lián)系,并討論了這一想法。
彼時(shí),國際上幾個(gè)加速器會(huì)議正在合并為一個(gè)國際加速器會(huì)議組織(IPAC),在這一現(xiàn)狀下,曹建社和相關(guān)合作單位討論,決心成立國際束測(cè)會(huì)議組織。2010年,由曹建社作為3位倡議人之一的國際束測(cè)會(huì)議組織(International?Beam?Instrument?Conference,IBIC)正式成立?,F(xiàn)如今,這一組織仍在為全球的束流測(cè)量研究提供著交流平臺(tái)。
自主創(chuàng)新
——從瞄準(zhǔn)先進(jìn)到技術(shù)替代
束流位置測(cè)量系統(tǒng)是現(xiàn)代加速器所必須具備的核心系統(tǒng)之一。多年來,曹建社團(tuán)隊(duì)一直前行在這一領(lǐng)域的自主創(chuàng)新道路上。
在智能手機(jī)還沒上市的20世紀(jì)90年代中期,采用軟件無線電技術(shù)的數(shù)字束流位置測(cè)量系統(tǒng)已經(jīng)在瑞士國家實(shí)驗(yàn)室的瑞士光源(SLS)在線使用,數(shù)字束流位置測(cè)量系統(tǒng)所采用的技術(shù)和智能手機(jī)類似。在多年與國外合作與學(xué)習(xí)的過程中,曹建社團(tuán)隊(duì)也在嘗試?yán)醚芯可膶W(xué)習(xí)課題來開展前瞻性研究,早在10年前,他們就開始從事機(jī)器學(xué)習(xí)研究、大數(shù)據(jù)分析等,用來幫助裝置的順利運(yùn)行。
近年來,雖然國內(nèi)在束流位置測(cè)量電子學(xué)系統(tǒng)研究領(lǐng)域有了長(zhǎng)足的進(jìn)步,但對(duì)于高精度、高穩(wěn)定性的束流位置測(cè)量應(yīng)用市場(chǎng),目前依舊完全被國外產(chǎn)品所壟斷。其高昂的價(jià)格和技術(shù)壁壘,在我國推動(dòng)第四代同步輻射光源和自由電子激光等諸多高性能加速器建設(shè)的同時(shí),也使得束流測(cè)量電子學(xué)成為加速器建設(shè)中的一個(gè)主要瓶頸。
2016年2月2日,高能同步輻射光源驗(yàn)證裝置(HEPS-TF)工程動(dòng)員會(huì)暨學(xué)技術(shù)委員會(huì)第一次會(huì)議在中國學(xué)院高能物理研究所召開。中國學(xué)院院士、中國學(xué)院高能物理研究所所長(zhǎng)王貽芳發(fā)表動(dòng)員講話,他說,作為多學(xué)研究的支撐平臺(tái),高能同步輻射光源(HEPS)是中國學(xué)院高能物理研究所未來規(guī)劃的重中之重。
受高能光源驗(yàn)證裝置經(jīng)理部安排,曹建社負(fù)責(zé)超導(dǎo)3W1扭擺磁鐵項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。團(tuán)隊(duì)整合了加速器中心7個(gè)專業(yè)組力量,克服諸多困難,最終研制成功并投入在線使用。
“十四五”期間,曹建社團(tuán)隊(duì)的研任務(wù)仍然艱巨。
2021年6月28日上午,在中國共產(chǎn)黨百年華誕來臨之際,由國家發(fā)展改革委立項(xiàng)支持、中國學(xué)院高能物理研究所承擔(dān)建設(shè)的高能同步輻射光源首臺(tái)研設(shè)備安裝。作為高能光源副總工藝師和束控部主任,除了主抓加速器工藝和束控部工作外,曹建社還重點(diǎn)主抓數(shù)字束流位置測(cè)量電子學(xué)(數(shù)字BPM)研發(fā)?!癏EPS束斑大小為微米量級(jí),其束流運(yùn)行軌道穩(wěn)定性要求在亞微米量級(jí)。綜合評(píng)估我們的需求以及國際形勢(shì),我們決定以數(shù)字BPM研發(fā)為突破口,開展國內(nèi)自研?!辈芙ㄉ缯f。
為了更好地達(dá)到這一目標(biāo),曹建社團(tuán)隊(duì)成立了數(shù)字BPM研發(fā)小組。歷經(jīng)6年6版攻關(guān),現(xiàn)如今,他們自主研發(fā)的數(shù)字BPM電子學(xué)性能與國外商業(yè)壟斷產(chǎn)品性能相當(dāng),實(shí)驗(yàn)室測(cè)試閉軌分辨率優(yōu)于10納米,已全部替代了國外產(chǎn)品。目前,相關(guān)技術(shù)已批量應(yīng)用于BEPCⅡ,設(shè)備的運(yùn)行狀況優(yōu)良。
傳承發(fā)展
——堅(jiān)守團(tuán)隊(duì)研使命
從技實(shí)力落后于西方國家,到自主創(chuàng)新,在國際研界發(fā)出擲地有聲的中國聲音,中國學(xué)院高能物理所付出了幾十年的努力。而這背后,少不了像曹建社一樣的研人一代代的堅(jiān)守。
如今回首一路走來的點(diǎn)點(diǎn)滴滴,曹建社始終心懷感恩?!笆紫龋液芨兄x馬力同志,他作為國內(nèi)束流測(cè)控界的元老,其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)、勤奮的工作態(tài)度和光明磊落的品性也深深影響了我,潛移默化中我從他身上學(xué)到了很多?!彼f,“其次,我還要感謝我的家人,是他們默默地奉獻(xiàn),才能讓我安心忘我地工作?!碧崞鹱约旱募胰?,曹建社心里滿懷愧疚。
研精神薪火相傳、生生不息。在老一輩研工作者的影響下,在束流測(cè)量團(tuán)隊(duì)之后的發(fā)展過程中,曹建社始終以團(tuán)隊(duì)發(fā)展為重,現(xiàn)如今,團(tuán)隊(duì)接班人岳軍會(huì)、隨艷峰、魏書軍、葉強(qiáng)、麻惠洲、何俊等人,都已挑起了大梁,延續(xù)和傳承團(tuán)隊(duì)精神,為我國的大學(xué)設(shè)備研發(fā)注入光和熱。
曹建社說,新一代研人的機(jī)遇還是很好的,恰逢國家研投入的黃金期,讓他們有機(jī)會(huì)參與建設(shè)這些重大項(xiàng)目,機(jī)遇大,責(zé)任也大。他希望團(tuán)隊(duì)的研人員都能腳踏實(shí)地,用不懈的行動(dòng)服務(wù)于中國束測(cè)領(lǐng)域的發(fā)展。
年近60,也已臨近退休,關(guān)于未來,曹建社來不及想太多。在他看來,中國束流測(cè)量事業(yè)未來的發(fā)展?jié)撃芫薮螅龅木褪顷P(guān)注當(dāng)下,把團(tuán)隊(duì)要做的工作認(rèn)真做好,以不負(fù)年華、不負(fù)重托。
(責(zé)編:張聞)