Jiang Lan เกิดในปี 1972 เป็นชาว Zigong มณฑลเสฉวน เขาเป็นหนึ่งในประธานศาสตราจารย์คนแรกๆ ของ Beijing Institute of Technology และมีส่วนร่วมในการวิจัยการผลิตเลเซอร์ femtosecond มายาวนาน และเป็นหนึ่งในผู้นำทางวิชาการหลักในสาขาการผลิตเลเซอร์ในประเทศจีน เขาได้รับรางวัลที่สองของรางวัลวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติ และรางวัลนวัตกรรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเหอเหลียงเหอหลี่ ฯลฯ ในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2566 เขาได้รับรางวัลนวัตกรรมแห่งชาติครั้งที่สาม และในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2566 เขาได้รับเลือกให้เป็นนักวิชาการ ของสถาบันวิทยาศาสตร์จีน
1 เฟมโตวินาที คือ หนึ่งในล้านล้านของวินาที พลังงานของพัลส์เลเซอร์ถูกบีบอัดเป็นเฟมโตวินาทีและปล่อยออกมาด้วยความเร็วสูงมาก และกำลังสูงสุดของเลเซอร์สามารถเพิ่มขึ้นได้หลายล้านล้านครั้ง ซึ่งสามารถประมวลผลวัสดุแข็งใดๆ ก็ตามในทางทฤษฎีได้ เลเซอร์เฟมโตวินาที ซึ่งเป็น "มีดแสงที่แข็งแกร่งเป็นพิเศษและรวดเร็วเป็นพิเศษ" ที่ทำลายไม่ได้นี้ มีแนวโน้มการใช้งานในวงกว้าง
ทีมงาน Jiang Lan มุ่งเน้นไปที่การวิจัยการผลิตเลเซอร์ femtosecond มานานกว่า 20 ปี และตระหนักถึงความก้าวหน้าครั้งสำคัญหลายประการ เขาเป็นผู้นำในการเขียนแผนสำคัญหลายประการในทิศทางของการผลิตเลเซอร์ เพื่อส่งเสริมระดับแรกของจีนในสาขาระดับนานาชาติ .
การทำนายรูปร่างของการประมวลผลด้วยเลเซอร์ femtosecond ครั้งแรก
ด้วยเวลาอันสั้นและพลังงานสูง เฟมโตวินาทีเลเซอร์จะถูกนำไปใช้อย่างไร? แม้ว่าในระดับทฤษฎีจะมีข้อดีมากมาย แต่ในการใช้งานการผลิตเลเซอร์ femtosecond ยังคงอยู่ที่ระดับแนวคิดมาเป็นเวลานาน
จากแนวคิดสู่การใช้งาน ความยากในการผลิตเลเซอร์ femtosecond อยู่ที่ใด Jiang Lan แนะนำ ทฤษฎีคลาสสิกเป็นเรื่องยากที่จะคาดเดารูปร่างของการประมวลผลด้วยเลเซอร์ femtosecond กลไกการประมวลผลยังยากที่จะอธิบาย นี่คือทีมงานมากกว่า 20 ปีของการวิจัยเพื่อศึกษาภาวะที่กลืนไม่เข้าคายไม่ออกที่เผชิญ
"ต้องเปิดปฏิกิริยาระหว่างเลเซอร์ femtosecond และวัสดุ 'กล่องดำ' เพื่อให้เข้าใจกลไกการประมวลผลด้วยเลเซอร์ femtosecond อย่างครบถ้วน" เจียงหลานกล่าว
เมื่อประมวลผลด้วยเลเซอร์ femtosecond คุณสมบัติชั่วคราวในท้องถิ่นของวัสดุจะเปลี่ยนไปอย่างมาก เพื่อสำรวจการเปลี่ยนแปลงนี้ Jiang Lan และทีมงานของเขาได้สร้างแบบจำลองควอนตัมพลาสมาเพื่อทำนายรูปร่างของการประมวลผลด้วยเลเซอร์ femtosecond เป็นครั้งแรก และคาดการณ์ได้สำเร็จ ผลกระทบผิดปกติที่สำคัญหลายประการ ในตอนแรก ชุมชนวิชาการไม่ค่อยเชื่อ แต่เมื่อสมมติฐานหลักและการคาดการณ์ของแบบจำลองที่เสนอโดย Jiang Lan ได้รับการตรวจสอบอย่างกว้างขวางทั่วโลก ผลการวิจัยจึงค่อยๆ ได้รับการยอมรับ
หลังจากตรวจสอบแบบจำลองแล้ว ยังคงจำเป็นต้องมีการสังเกตตามสัญชาตญาณเพื่อสนับสนุนผลลัพธ์ เช่น "ถ่ายทำ" กระบวนการผลิตเลเซอร์เฟมโตวินาที เนื่องจากเทคโนโลยีการสังเกตแบบดั้งเดิมมีมุมมองเดียวและยังคงเป็นภาพสองมิติ จึงไม่สามารถจับภาพข้อมูลหลายมิติที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการของการประมวลผลด้วยเลเซอร์ femtosecond Jiang Lan นำทีมพัฒนาระบบกล้องถ่ายภาพต่อเนื่องความเร็วสูงพิเศษเสมือนสามมิติข้ามสเกล ซึ่งเป็นครั้งแรกที่ตระหนักถึงการสังเกตแบบพาโนรามาในช่วงเวลา 15 สเกลในกระบวนการปฏิสัมพันธ์ระหว่างวัสดุเลเซอร์เฟมโตวินาที
ด้วยผลลัพธ์ดั้งเดิมที่ต่อเนื่อง Jiang Lan ได้กลายเป็นผู้นำในด้านการวิจัยการผลิตเลเซอร์ femtosecond ในความเป็นจริง ระหว่างที่เขาทำงานหลังปริญญาเอก Jiang Lan เริ่มทำการวิจัยเกี่ยวกับการผลิตเลเซอร์ femtosecond ในเวลานั้น ไม่มีอุปกรณ์เลเซอร์ femtosecond เงินทุนโครงการ และห้องปฏิบัติการ มีเพียงคอมพิวเตอร์เท่านั้น Jiang Lan จึงเริ่มการสำรวจที่ยากลำบาก
การผลิตเลเซอร์เฟมโตวินาทีนั้นเกี่ยวข้องกับหลายสาขาวิชา เช่น กลศาสตร์ ฟิสิกส์ เลนส์ วัสดุ เคมี ฯลฯ สำหรับสาขาที่ไม่คุ้นเคย Jiang Lan ได้ค้นพบความก้าวหน้าในสาขาวิชาต่างๆ นอกเหนือจากกลศาสตร์ผ่านการศึกษาด้วยตนเองหรือการปรึกษาผู้เชี่ยวชาญที่เกี่ยวข้อง ซึ่งเป็นการวางรากฐานสำหรับ การวิจัยครั้งต่อไป
คุณลักษณะของเลเซอร์ femtosecond ส่งผลให้ประสิทธิภาพการประมวลผลต่ำ อัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางต่ำ และความแม่นยำในการประมวลผลแย่กว่าขีดจำกัดการเลี้ยวเบน อุปสรรคอีกประการหนึ่งที่ต้องเอาชนะคือการหาวิธีควบคุมกระบวนการผลิตเลเซอร์เฟมโตวินาที
จากการทำนายแบบจำลองของเขา Jiang Lan เป็นผู้บุกเบิกหลักการและวิธีการใหม่ในการผลิตการควบคุมไดนามิกแบบอิเล็กทรอนิกส์ จึงทำให้สามารถควบคุมผลการประมวลผลได้
Jiang Lan นำทีมตรวจสอบขณะคลำ และสุดท้าย ตามหลักการใหม่ของการควบคุมไดนามิกทางอิเล็กทรอนิกส์ ประสิทธิภาพการประมวลผลเพิ่มขึ้น 56 เท่า อัตราส่วนความลึกต่อเส้นผ่านศูนย์กลางเพิ่มขึ้น 260 เท่า ดังนั้น ความแม่นยำในการประมวลผลซ้ำได้ถึง 1/14 ของความยาวคลื่นเป็นต้น
"เทคโนโลยีการประมวลผลขั้นสูงใดๆ หากยังคงอยู่บนกระดาษ ก็ไม่สามารถพัฒนาแอปพลิเคชันที่ดีได้" เจียงหลานกล่าว
ตามหลักการและวิธีการใหม่ของการควบคุมไดนามิกทางอิเล็กทรอนิกส์ Jiang Lan ได้นำทีมฝ่าฟันอุปสรรคต่างๆ ในการผลิตการผลิตไมโครแฟบริเคชั่นสามมิติที่ซับซ้อนของวัสดุที่ยากต่อการตัดเฉือนทีละชิ้นๆ และคิดค้นเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น อิเล็กทรอนิกส์ การควบคุมรูควบคุมแบบไดนามิก การตัด การปรับระดับ และการแกะสลัก พัฒนาชุดอุปกรณ์ใหม่ และเป็นผู้นำในการตระหนักถึงการใช้งานทางวิศวกรรมที่สำคัญของการผลิตเลเซอร์ femtosecond และการใช้งานในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่
"การตัดรูปทรงเต็มหน้าจอของโทรศัพท์มือถือที่รู้จักกันดีและเทคโนโลยีอื่น ๆ ก็เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีที่เรามุ่งเน้นเช่นกัน" Jiang Lan แนะนำการประยุกต์ใช้การปรับแบบไดนามิกอิเล็กทรอนิกส์ในการผลิตหลักการใหม่เทคโนโลยีใหม่ทีมงานและองค์กรร่วมกันพัฒนาการตัด / หลุมการปรับแบบไดนามิกอิเล็กทรอนิกส์เลเซอร์ femtosecond อิเล็กทรอนิกส์ทำให้อุปกรณ์ใหม่ประสิทธิภาพของระดับชั้นนำระหว่างประเทศโดยรวม
เทคโนโลยีห้องปฏิบัติการเพื่อการใช้งานทางอุตสาหกรรม แม้ว่าเส้นทางเทคโนโลยีจะชัดเจน แต่ยังต้องพิจารณาต้นทุน การปฏิบัติจริง และข้อจำกัดอื่นๆ ด้วยเหตุนี้ ทีมงานของ Jiang Lan ร่วมกับบริษัทพันธมิตร จึงตรวจสอบกระบวนการซ้ำแล้วซ้ำอีกและปรับพารามิเตอร์ "มักจะแช่อยู่ในห้องปฏิบัติการ บางครั้งเพื่อที่จะได้ประสิทธิภาพบางอย่างที่สมบูรณ์แบบ ก่อนและหลังงานที่ยุ่งวุ่นวายตลอดทั้งปี" Hu Jie สมาชิกในทีมของ Jiang Lan ซึ่งเป็นศาสตราจารย์จากสถาบันเทคโนโลยีปักกิ่ง เล่าว่า
จัดการกับการประมวลผลวัสดุคอมโพสิตคุณภาพสูง การเตรียมวัสดุใหม่และอุปกรณ์ใหม่ และการพัฒนาอุปกรณ์การผลิตที่มีความแม่นยำสูง ...... ปัจจุบันนี้ ทีมงานของ Jiang Lan ซึ่งมีงานคุณภาพสูงและเป็นต้นฉบับยังคงเปิดดำเนินการต่อไป สถานการณ์การใช้งานของการผลิตเลเซอร์ “การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ เราจะต้องทำงานที่มีคุณค่าจริงๆ ทำการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ 'บนฟ้า' อย่าเก็บผลไม้สีเขียว” ข้อกำหนดของ Jiang Lan สำหรับครูและนักเรียนของทีมได้กลายมาเป็นส่วนหนึ่งของวัฒนธรรมของทีม
หลายปีก่อน การผลิตเลเซอร์เป็นเพียงสาขาระดับอุดมศึกษาของสาขาวิศวกรรมเครื่องกล โดยไม่มีการสนับสนุนอย่างเป็นระบบจากแผนกที่เกี่ยวข้อง มีนักวิจัยน้อย มีทุนวิจัยน้อย มีระดับอุตสาหกรรมขนาดเล็ก และมีช่องว่างที่ชัดเจนเมื่อเปรียบเทียบกับระดับสูงของโลก
เจียงหลานตระหนักดีว่าการไล่ตามให้ทันโดยอาศัยทีมหนึ่งหรือสองทีมเพียงอย่างเดียวจะไม่ได้ผล "เพื่อทำให้ระเบียบวินัยใหญ่ขึ้นและแข็งแกร่งขึ้น เราต้องรวมชุมชนการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมเข้าด้วยกัน และทำงานร่วมกัน"
ในปี 2008 มูลนิธิวิทยาศาสตร์ธรรมชาติแห่งชาติของจีนได้ระบุสาขาการผลิตลำแสงพลังงานสูงและสนามพลังงานพิเศษเป็นทิศทางสำคัญในการสนับสนุน การผลิตเลเซอร์เป็นส่วนสำคัญของเรื่องนี้ และ Jiang Lan เป็นบุคคลที่รับผิดชอบในสาขานี้ . ภายใต้การแนะนำของอดีตนักวิชาการ Jiang Lan ได้เป็นผู้นำการเขียนสองส่วนของการวางแผนลำแสงพลังงานสูงและพื้นที่สนามพลังงานพิเศษของคณะกรรมการกองทุนภายใน 12 ปี และในด้านการผลิตเลเซอร์ เขาได้ประสบความสำเร็จอย่างแน่นอน ผลลัพธ์ทางทฤษฎี
Jiang Lan นำกลุ่มผู้เชี่ยวชาญลงทุนเวลาและพลังงานเป็นจำนวนมากเพื่อจัดเรียงกระดานสั้นของห่วงโซ่อุตสาหกรรมและเตรียมแผนการพัฒนาของอุตสาหกรรมเพื่อส่งเสริมโปรแกรมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระดับชาติหรือกระทรวงในสาขาเลเซอร์ การผลิต. เขาเป็นผู้นำในการเขียนแผนพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระยะกลางและระยะยาวระดับชาติจำนวน 12 แผนสำหรับการผลิตเลเซอร์และทิศทางอื่นๆ รวมถึงแผนกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระยะห้าปีของกระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและคณะกรรมาธิการมูลนิธิ
ในหมู่พวกเขา โครงการวิจัยและพัฒนาหลักระดับชาติ "แผนห้าปีที่ 13" - "การผลิตแบบเติมแต่งและการผลิตเลเซอร์" การให้เหตุผลของโครงการใช้เวลาสองปีครึ่ง “ตอนนั้นผมและสมาชิกกลุ่มผู้เชี่ยวชาญมักจะคุยกันจนถึงเช้า” เจียงหลานเล่า
การอภิปรายเฉพาะเรื่องมากกว่า 30 รายการ การเยี่ยมชมการวิจัยไปยังองค์กรมากกว่า 70 แห่ง การเขียนเอกสารการโต้แย้งนับล้านคำ ...... Jiang Lan และกลุ่มผู้เชี่ยวชาญที่จะออกไปทั้งหมด หลังจากนั้น การเข้าถึงพิเศษในการสนับสนุนกลิ้ง "แผนห้าปีที่ 14" กลายเป็นสาขาการผลิตเพียงแห่งเดียว "สร้างกระดานยาว" ของความเชี่ยวชาญพิเศษระดับชาติ
สถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์หลายร้อยแห่ง บริษัทหลายพันแห่งที่มีส่วนร่วมในการวิจัยที่เกี่ยวข้องกับการผลิตเลเซอร์ เรามีความเชี่ยวชาญที่แตกต่างกัน ความสนใจ จะนำทุกคนมารวมกันได้อย่างไร "Jiang Lan ยืนอยู่ในประเทศซึ่งเป็นตำแหน่งการพัฒนาของอุตสาหกรรมในการเตรียมแผนมาโดยตลอดและได้รับการยอมรับจากทุกคน" ผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรมกล่าวว่า
“ในยุคแห่งวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ การพัฒนาเทคโนโลยีไม่สามารถพึ่งพาความพยายามเพียงลำพังได้” Jiang Lan กล่าวว่ายังคงมีปัญหาอีกมากมายที่ต้องแก้ไขในด้านการผลิตเลเซอร์ ทีมงานจะขึ้นอยู่กับ "สี่มุ่งเน้น" ร่วมกับอุตสาหกรรม นักวิชาการ และการวิจัยของกองกำลังโจมตี และมุ่งมั่นที่จะสร้างผลงานอย่างเหมาะสม สู่ประเทศผู้ผลิต การศึกษา และวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
