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光学名人
沙国河

沙国河,物理化学家。参与我国燃烧驱动的氟化氢化学激光器的研制工作。把双共振多光子电离方法发展成一种强有力的研究激发态分子光谱动力学的方法;分子碰撞传能过程的实验研究颇有特色,曾首次观察到分子碰撞传能中的量子干涉效应。

人物简介

沙国河,男,四川成都人。193457日生,1956年毕业于北京石油学院。物理化学家,中国科学院大连化学物理研究所研究员。中国科学院院士。

主要事迹

60年代

从事硼烷合成、气相爆震波及高温化学反应动力学研究,建立了我国首台化学激波管。首次确定了点火延迟和爆轰波脉动结构的关系,并自行设计和安装了中国第一台化学激波管,研制出性能优良的微波吸收材料

70年代

研制成功微波吸收材料,满足了国防急需;研制成功连续波和脉冲氟化氢化学激光器,进行了激光与靶面作用研究,给出了激光支持爆轰波传播及等离子体屏蔽的清晰物理图象,研制出中国第一台化学激光器。为我国强激光的发展作出了贡献。

80年代

以来,在激光化学分子反应动力学基础研究中,发展了双共振多光子电离技术,研究了分子激发态碰撞传能的机制、倾向规则及取向变化规律。在国际上首次实验观察分子碰撞传能中的量子干涉效应。

技术成就

20世纪50年代

国家急需发展自己的火箭技术,根据钱学森的建议,大连化物所开创了火箭高能燃烧料研究工作。沙国河被调到这个研究室,研究二硼烷五硼烷的合成方法。经过两年的工作,他研制出一种新的冷热管反应器,使二硼烷热解聚合为液体五硼烷的产率比文献所载提高了一倍以上。

1961年

夏天开始,为加强有关燃烧的基础研究工作,在张存浩领导下,沙国河开展了气体爆震波脉动的研究,他发现H2CO 燃烧产生的爆震波的不均匀结构尺寸随反应点火延迟增加而增大,并对此现象提出了一个理论模型,进而从实验结果计算出了H2+O2反应的活化能。其后他同张荣耀等人一起研制成功我国第一台化学激波管装置和微秒时间分辨的光电测试仪器,首次得到氯化碘分子在10002000K的高温下快速反应动力学的数据。

吸波材料是一种能吸收雷达所发微波的特殊材料,为国防工业所急需。1969年国防科工委向大连化物所下达了这项任务。沙国河受命研制微波吸收材料,领导十几个人试验了多种原材料和制作工艺,从实验室小块样品测试到野外大型实验,较快地做出了吸波材料样品,其微波吸收率达到国外同类产品水平。其后几年,在周忠振等人的努力下,产品推广到全国,在上百个单位建立微波暗室。此工作获1977年辽宁省重大成果奖,1978年中国科学院重大科技成果奖,获1987年中国科学院科技进步二等奖。

1964年

国际上出现了首台化学激光器1965陶愉生领导的小组开展了这项前沿课题研究,沙国河为小组成员之一,于1967年研制出我国第一台光引发氯化氢脉冲化学激光器。1972 年,张存浩在这个小组的基础上,领导组建了化学激光研究室,任课题副组长的沙国河开始研究燃烧驱动连续波氟化氢化学激光。当时没有文献资料可供参考,加上氟气毒性大又极易燃烧,工作难度极大,但经过多方努力,不到一年时间,激光输出功率便从半年前的几瓦达到了千瓦级。此工作获1980年国防科委二等奖。

1978年

为了使激光功率更大,任课题组长的沙国河开始了技术复杂、难度更大的电子束引发脉冲氟化氢激光器的研究,他们用国产设备和元器件建立一台电子束引发的波长为2.8微米的氟化氢激光器,包括300KeV的马克斯发生器和冷阴极电子枪。激光器的单脉冲能量达80焦耳,功率达到100兆瓦。用这台激光器,他们进行了激光支持的爆震波的系列实验。用光二极管和低档示波器代替条纹相机来测量马赫数40左右的波速,其结果与激光支持爆震波的一维理论符合在10%以内,同时用简单的真空靶室测量爆震波的冲量,并与他自己推导的一维理论冲量公式相互验证。由此清晰地给出了2.8微米激光与靶面作用时,等离子屏蔽全过程的物理图象。此工作获1986年中国科学院科技进步三等奖。

90年代

沙国河作为863-410强激光主题专家组专家,根据出光的动力学过程,通过概算,正确地比较了连续波与重复脉冲激光的破坏效果,提出了发展连续波氧碘激光的技术路线,得到专家组一致赞同,使这个重要项目很快取得重大突破。

所获荣誉

1、首次定义并实验测出干涉角。

2、发现了新的态--态传能速率的基本规则,此研究获中国科学院自然科学一等奖。

3、共获国家和省部级成果奖6项、在国内外学术刊物上发表论文55篇。

4、培养硕士、博士14人。

51997年当选为中国科学院院士


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