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在四川大學(xué)原子與分子物理研究所的一隅,12米長的高溫高壓激波管橫亙其間,靜靜橫貫實驗室兩端,它能瞬間締造極端環(huán)境,成為窺探原子分子微觀演變的“天眼”。這里是張昌華副教授深耕的十余年的科研陣地,他始終以光譜為刃,破解極端條件下的科學(xué)謎題;更以行動為證,力挺國產(chǎn)科研設(shè)備的崛起之路。近日,我們走進瞬態(tài)光譜實驗室,與張昌華副教授暢談他的科研堅守、平臺搭建與國產(chǎn)情懷。
深耕光譜二十載,潛心科研筑根基

——武大與中科院學(xué)術(shù)積淀,川大深耕瞬態(tài)光譜領(lǐng)域十余載。
張昌華副教授的學(xué)術(shù)生涯,有著扎實的求學(xué)積淀與清晰的科研脈絡(luò)。2004年,他從武漢大學(xué)材料物理專業(yè)畢業(yè),斬獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位;隨后深耕原子與分子物理領(lǐng)域,于2009年獲得中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所博士學(xué)位,為后續(xù)光譜研究筑牢理論根基。
2009年博士畢業(yè)后,張昌華正式入職四川大學(xué)原子與分子物理研究所,2013年晉升為副教授、碩士生導(dǎo)師。在川大深耕的十余年間,他不僅在學(xué)術(shù)研究上持續(xù)突破,先后承擔兩項國家高技術(shù)項目,在《Fuel》《Energy》《光譜學(xué)與光譜分析》等國內(nèi)外權(quán)威期刊發(fā)表多篇代表性論文,更帶領(lǐng)實驗室逐步構(gòu)建起完整的國產(chǎn)光學(xué)測量設(shè)備體系——從2009年采購的第一臺至今仍穩(wěn)定運行的卓立漢光光譜儀,到后續(xù)補充的兩臺光譜儀、CCD探測設(shè)備、長焦光譜儀,再到氘燈、氙燈等標定光源,國產(chǎn)設(shè)備始終是他科研路上的重要伙伴。二十余年深耕不輟,張昌華將個人學(xué)術(shù)追求融入國家科研需求,以極端條件光譜研究為核心,在基礎(chǔ)研究與工程應(yīng)用的銜接中持續(xù)探索,成為該領(lǐng)域頗具影響力的科研工作者。
搭建“硬核”實驗平臺,破解極端環(huán)境研究難題

——12米激波管締造極端環(huán)境,聚焦發(fā)動機與航天領(lǐng)域破解原子分子演變謎題
圍繞國家重大專項需求,張昌華副教授牽頭搭建的高溫高壓激波管實驗平臺,堪稱實驗室的“科研重器”。這臺總長12米的設(shè)備,能創(chuàng)造出上萬度高溫、幾十個大氣壓的極端環(huán)境,精準模擬超燃沖壓發(fā)動機工況與航天飛行器載入大氣層時的高速沖擊波場景。為捕捉極端條件下原子分子毫秒甚至納秒級的快速演變,實驗室配套了頂尖的光學(xué)測量系統(tǒng)——瞬態(tài)發(fā)射光譜系統(tǒng)與激光吸收光譜系統(tǒng)雙管齊下,ICCD系統(tǒng)以納秒量級的時間分辨能力捕捉轉(zhuǎn)瞬即逝的發(fā)光信號,單色儀系統(tǒng)則精準鎖定不同特征物種的光譜軌跡,通過信號采集與分析反推燃燒動力學(xué)行為,完整呈現(xiàn)原子分子從非平衡到平衡的演變?nèi)^程。

這套平臺的建成,為兩大核心科研方向提供了關(guān)鍵支撐:一方面,針對超燃沖壓發(fā)動機燃料停留時間短的特性,精準獲取碳氫燃料在相似工況下的自點火特性,為發(fā)動機設(shè)計提供核心參數(shù);另一方面,還原航天飛行器載入大氣層的極端環(huán)境,探究原子分子在高速沖擊波下的行為規(guī)律,為航天工程的安全推進提供理論依據(jù)。在張昌華看來,極端條件下原子分子的演變過程是科研領(lǐng)域的“硬骨頭”,而這套集高精度、高穩(wěn)定性于一體的實驗平臺,正是破解這一難題的“金鑰匙”。
力挺國產(chǎn)自主替代,繪就工程應(yīng)用新藍圖

——認可設(shè)備耐用性與高效服務(wù),力挺國產(chǎn)設(shè)備比肩國際實現(xiàn)自主替代
在長期使用過程中,卓立漢光的設(shè)備給張昌華留下了深刻印象:“產(chǎn)品用起來格外順手,2009年采購的光譜儀至今仍在使用,足以見得儀器經(jīng)久耐用。”更讓他認可的是品牌完善的服務(wù)體系——卓立漢光在當?shù)卦O(shè)立的服務(wù)點,能快速響應(yīng)實驗室的各類需求,提供專業(yè)高效的解決方案,為科研工作掃清了后顧之憂。
談及光學(xué)測量領(lǐng)域的“卡脖子”困境,張昌華語氣堅定:“高精尖設(shè)備的自主可控,是科研持續(xù)推進的關(guān)鍵。”令他倍感欣慰的是,以卓立漢光為代表的國產(chǎn)廠商已實現(xiàn)重大突破,“如今不少國產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量與性能已比肩國外產(chǎn)品,完全能夠滿足科研需求”?;诖耍瑥埐A帶領(lǐng)實驗室堅定踐行自主替代之路,用實際科研成果證明國產(chǎn)設(shè)備的可靠性,為國產(chǎn)制造業(yè)的崛起注入科研力量。
展望未來,張昌華充滿信心:“基于瞬態(tài)光譜的原子分子研究,不僅在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域具有重要價值,未來還將在航空航天、能源化工等多個工程領(lǐng)域綻放光彩。”
極端環(huán)境的高溫高壓,淬煉的是原子分子的演變規(guī)律,更是科研工作者的堅守與擔當;國產(chǎn)設(shè)備的迭代升級,承載的是自主創(chuàng)新的初心,更是科技強國的夢想。正如那臺運行十余年的光譜儀,張昌華的科研堅守從未褪色,而他所期盼的國產(chǎn)科技自立自強之路,也正在無數(shù)科研人與產(chǎn)業(yè)攻堅者的攜手同行中,越走越寬。
【致卓立漢光的同行者】
感恩相伴,不負信賴!
【張老師簡介】

張昌華,四川大學(xué)原子與分子物理研究所副教授,碩士生導(dǎo)師。2004年畢業(yè)于武漢大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位;2007至2008年在肯塔基大學(xué)化學(xué)系進行聯(lián)合培養(yǎng),2009年畢業(yè)中科院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所,獲理學(xué)博士學(xué)位;2013年晉升為副教授。近年來主要從事分子光譜技術(shù)和燃燒反應(yīng)動力學(xué)光譜測量的實驗研究。承研國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、重大科技專項和高技術(shù)項目等。發(fā)表第一作者和聯(lián)系人作者文章三十余篇。擔任本科生《大學(xué)物理》、研究生《激光光譜學(xué)的基本原理和實驗方法》《現(xiàn)代物理學(xué)實驗》等課程教學(xué)。
研究方向:1. 高溫分子光譜診斷2. 燃燒反應(yīng)動力學(xué)
2025-12-17
2025-12-08