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人工晶体产业发展关键是保持优势 出路在形成规模
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已经搜索.无重复 转载 我国的人造金刚石年产量世界第一，人造石英年产量世界第二，钒酸钇的年产量占世界三分之一。目前，虽是生产大国，却不算无机非金属人工晶体生产强国，面对高速发展的机遇，人工晶体产业应如何参与国际竞争。中国工程院院士沈德忠认为人工晶体是我国在国际高科技中占有优势的少数几个领域之一。虽然人工晶体的年产值不可能像石油和钢铁那么大，但是它在国防建设和国民经济中所起的作用是不可取代的。随着世界信息化浪潮的迅猛发展和光电子技术的广泛采用，国内外对人工晶体的需求激增。那么，我国的人工晶体有何优势？这些优势应如何发挥？人工晶体的产业面临着什么样的挑战？带着这些问题，记者采访了我国著名的人工晶体专家、中国工程院院士沈德忠。 我国人工晶体的优势 我国从上世纪五十年代就开始研究人工晶体。历年来在国家攻关计划，863、973计划，自然科学基金的支持下，全国几十家科研单位，高等院校开展关激光晶体、非线性光学晶体、闪烁晶体、光折变晶体、压电、声光、电光、磁光调制晶体、超硬晶体、宝石晶体以及光学晶体等无机非金属晶体的研究。尽管研究经费的投入比国外低得多，又经历多次政治运动，但相关研究人员充分发挥中国人特有的吃苦耐劳、心灵手巧的优点，在无机非金属人工晶体领域做出了世界瞩目的优异成绩。 中科院物构所发明的BBO（偏硼酸钡）、LBO（三硼酸铝）晶体，开创了激光紫外倍频的新纪元，打破了新型非线性晶体都是外国人发明的局面；人工晶体研究所和山东大学各自独立研创的熔剂法生长KTP的技术，成功的生长出大尺寸、高光学质量、低成本的KTP（磷酸氧钛钾）单晶，不仅打破了美国对该晶体的垄断和对我国的禁运，而且美国杜邦公司还反过来从我国购买大Z截面的KTP晶体（美国生长KTP的水热法长不出大Z截面的单晶）。由于熔剂法KTP的制备成本低，价格便宜，很快就使KTP激光器件在全世界得到普遍应用，推动了激光技术的发展。 上海硅酸所研究的闪烁晶体BGO（锗酸铋），在欧洲核子中心为建造新型高能离子显示靶而在国际范围招标中，击败国际三强而一举夺标。为该中心提供了上千公斤的高质量BGO大单晶，不但赚取了大量外汇，而且大大提高了我国人工晶体在国际上的声誉；南开大学和209所研制的掺镁LN（铌酸锂），大幅度提高了LN的抗激光损伤能力，被国际上誉为“中国之星”；中科院物理所研究的BT（钛酸银）光折变晶体，一直是国际上光折变研究的热销晶品；电子部十一所研制的Nd：YAG（钇铝石榴石）是国内质量最好的激光晶体，而且出口伊朗；上海光机所用温梯法制备的掺钛蓝宝石，掺杂浓度高，效率高，也对外出口……由于我国在无机非金属晶体方面取得的优异成绩，在国际上造成很大反响，将我国研究出产的晶体称为“中国牌晶体”，在一段时期内争相购买。 产业规模日渐扩大 研制的成果必须要投入生产才能产生经济效益，国内人工晶体产业化的现况如何？沈院士介绍道：我国现已形成每年数十亿人民币产值的晶体产业，而且每年还以20％的速度在增长。因此，整个生产状况还是很好的以水晶为例，我国现在年产量约为1500吨左右，目前国内有江西平板玻璃厂、浙江水晶厂、北京人工晶体研究所等30余家企业生产水晶。我国生产的水晶不但可满足国内需求，还有大量出口。我国生产的BBO、LBO、KTP、KN、AL2O3、Nd：YAG、LN等晶体也远销美、日、欧等10多个国家和地区，获得好评。国内的批量生产单位有：北京人工晶体研究所，山东大学晶体材料研究所，福建晶体技术开发公司电子部1189、26、209所，中科院物理所，安徽光机所等等。但是，如果我国“十五”期间没有形成较大规模的生产能力，不加大投入力度、提高制造技术，我们的优势和市场将丢失。 当前面临的挑战 上述成绩多半是在“八五”之前取得的。“八五”之后，863“九五”期间，就不再设“人工晶体”专题，而将人工晶体归并在“光电子材料”专题，这对我国人工晶体的发展不无影响。在此期间，国外研制出不少新型非线性晶体，如日本的CLBO（硼酸锂铯），法国的YCOB（硼酸氧钙钇），法国的BiBO（硼酸铋）；美国研制成功用于157nm紫外光刻设备的光学晶体氟化钙，在157nm处有高透过率、极小的应力双折射、极小的波前畸变，申请了五十余项专利；而国内就显得相对滞后。 在晶体器件加工方面，我国本来就比较落后。国内切、磨、抛、镀加工好的、尺寸约4×4×10mm3的BBO倍频器，四千多美元卖给美国人，美国人买去后重新加工，重新镀膜然后以四万美元的高价卖给日本人。据中科院人工晶体研发中心陈创天先生介绍，这些年来，切、磨、抛加工技术有很大提高，但镀膜技术还是不行，主要表现在膜的激光损伤性能低。尽管所用的镀膜设备全都是国外进口、而且是最先进的设备，镀出的膜的质量还是提不高。由此而造成的后果就是客户流失，原来购买我国BBO、LBO晶体的许多用户，现在都转而购买以色列、立陶宛出产的BBO、LBO。 如何保持优势 如何保持我国在人工晶体领域的优势？对此，沈院士提出了自己的一些建议：第一，加强人工晶体的基础研究，努力研创新型人工晶体，改造成熟晶体，开拓其应用领域。863计划中是否要恢复“人工晶体”专题，值得探讨。第二，加强人工晶体器件制备相关的技术研究，特别是镀膜技术的研究。第三，国家应该从政策和资金上对骨干企业及重点项目给予更大的支持。加快以具有自主知识产权的企业的发展步伐。第四，加强人工晶体配套的原材料和专用仪器设备等相关产业的发展，以稳定晶体生长工艺，降低人工晶体的成本，提高产品的市场竞争力，逐步完善人工晶体的体系。第五、推动国有骨干企业的改革，充分调动职工的积极性。 |
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