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作者：记者 王佳雯 来源： 发布时间：2018-9-4 11:45:30
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“用灯面积150m2，用灯5盏，叶片外观明显优于不用灯区域。”“整棚占地12亩，使用面积8亩地，用灯180余盏……补光西红柿长势良好，开花早，花期长，坐果率高。”“茄子大棚用灯40盏，用灯时间3个月，比往年增长5000~6000斤左右。”
走进稀土资源利用国家重点实验室展馆，墙面上悬挂的宣传海报上，采用该实验室交流LED光源从事农业生产的农业科技人员的评价，清晰可见。其中展示了该团队研发的交流 LED光源在宁夏贺兰县草莓、寿光稻田镇黄瓜、德州平原坊子镇西葫芦等农产品生产基地农产品种植中应用的成功案例。
在LED光源领域的突破，只是欧宝体育平台：院士张洪杰带领团队取得的创新成绩之一。这个以张洪杰和孟建为代表的“50后”学术带头人，以李成宇为代表的“70后”中坚力量，以宋术岩、冯婧、周亮、庞然和姜丽红等为代表的“80后”生力军的科研团队，始终相信“高附加值、高技术含量的稀土新材料，能够实现中国稀土产业的可持续发展”，并坚定地朝这个方向挺进。
创新性解决LED照明难题
LED照明是白炽灯、荧光灯后照明光源的又一次革命，被认为是当下最具前景的产业，但我们一直不得不面对的现实是，这一关键核心技术一直掌握在美、日、韩等国，成为中国相关领域发展受制于人的一个“卡脖子”技术。
张洪杰说：“加速我国LED科技创新，提升LED产业整体水平，掌握核心关键材料和器件的知识产权，是国家重大需求。”
事实上，现有LED照明光源均使用直流电作为驱动，而市电为交流电，直流LED器件不能直接使用，在工作时必须经交、直流转换。这个看似不复杂的转换过程中，电能耗损、损伤元器件寿命、产生热量、增加电源成本和设备占有空间等一系列问题悄然产生，直接影响了光源的使用效率与成本。
在交流LED技术研发中，频闪问题一直是难以解决的世界性难题。据了解，目前世界各国使用的交流电频率均为50或60赫兹。由于交流电在其周期内要经历电流值从大到小和正反向的过程，因此当使用交流电驱动LED芯片时，芯片发光也会具有同样的周期变化过程，从而导致发光频闪。
而张洪杰团队创新性地研发出了新型稀土LED发光材料，其发光余辉寿命与交流电频率匹配，实现了LED芯片不发光时发光粉仍然发光，从而弥补交流LED电流波动导致频闪的技术难题，并成功将该成果完成了从基础研究到产业化的跨越，使中国成为世界上唯一掌握通过稀土荧光粉生产低频闪交流LED产品的国家。
这里所说的“新型稀土材料”，不仅指材料组分、结构的“新”，更重要的是材料所表现出来的新性质与新功能，以及由此延伸出来的新技术和新用途。
技术的突破在科研人员的积极探索中，逐步走向了市场，实现了产业化。2006年，长春应化所和四川新力光源有限公司开始合作。二者的目标便是瞄准国际LED发展的前沿技术，研发出具有自主知识产权、发光余辉寿命可控的新型稀土LED发光材料及交流LED器件。
团队骨干李成宇说：如今，团队研发的低频闪交流LED产品的“足迹”已经遍布美国、加拿大、墨西哥、西班牙、巴西等多个国家，形成泡灯、筒灯、管灯、射灯的四大类产品，并成功应用在家庭、地铁、商场、医院等领域。成果也已成功在四川新力光源有限公司和中科光电（长春）股份有限公司实现转化。中国科研人员在LED照明技术发展中，浓墨重彩地写下了属于中国科学家的一笔。
群策群力解决有色合金性能难题
在稀土资源的利用与稀土高新技术产业科学发展的探索路径中，该科研团队始终将科学研究与国家需求紧密结合，从稀土基础理论研究、稀土功能材料、稀土结构材料等不同层面，为我国的稀土研究及产业发展提供理论与技术支撑。守得住寂寞、耐得住寂寞的科研人员，在埋头苦干的同时，也选择主动走出实验室，扎根生产实践，到实际工作中解决问题。
973、863、国家科技支撑计划、重点国际合作、欧宝体育APP下载：重点项目……在过去的几十年间，这一团队承担了国家在稀土材料研究中部署的一系列重大科研项目，在稀土镁合金研发方面，突破了高强高韧稀土镁合金、耐热抗蠕变稀土镁合金、高强耐蚀稀土镁合金研发中的关键技术。
已在长春应化所工作30多年，主要从事稀土镁合金的研究与应用的孟健，向记者回忆起研究团队初期工作时说，“研究之初，我们遇到的问题是稀土如何改善有色合金的性能？能否应用到国家安全和国民经济发展中？”
彼时，人力不足、设备奇缺、经费有限……但现实的困难并没有成为桎梏团队前进脚步的绊脚石。在张洪杰院士的带领下，团队克服重重困难，系统研究了稀土在镁合金中的作用机理，攻克大尺寸稀土镁合金制备、加工中的关键难题。
回忆起过往成绩，团队科研人员总是说，那是群策群力、多方协作的结果，而也正是这个重合作、乐分享的团队，在航空航天、国防军工、轨道交通和3C电子产品等诸多领域，探索出了稀土材料的应用路径。而几十项稀土镁合金研究获授权发明专利、多项国家产业标准便是对他们工作成果肯定的证明。
在传承中创新、在继承中发扬，是长春应化所科研人员的科研底色。团队一线科研人员，深知前辈苦心钻研所留下的宝贵积淀何其珍贵，也明白在面对国家对科学研究提出的新要求下，应当有足够的勇气与魄力大胆创新寻找新的科研方向。唯有此，才能在前辈科研人员打下的坚实基础上，让学科发展如繁茂的大树一般开枝散叶。这个研究集体中更是如此。
上世纪80年代，老一辈科学家苏锵院士曾指导其学生张洪杰对稀土材料温敏现象的机理进行了深入研究，为新材料的研发及应用奠定了坚实的理论基础。自那时起，国内有关温敏发光材料这一研究方向得以开辟。
那时，长春应化所科研团队还曾与风洞测温单位合作开展了一系列有关稀土发光测温材料及其应用技术研究，并根据风洞测温的特点和对材料的要求，解决了材料的发光效率、温度响应区间、响应速度和热释光干扰等问题，研发出三大系列满足不同测温区间的高灵敏度发光测温材料。老一辈科学家的探索，打破了外国对该技术的封锁，也为后来者打开了科学研究的一个新的广阔天地。
伴随几十年的积累，该领域的研究也逐步走向深入，并在实际应用中填补了一个又一个空白。2012年，稀土发光测温材料使用单位将其成功应用于某型号实验，这是我国第一个在激波风洞内使用发光材料进行温度探测的项目，填补了我国在该领域的技术空白。
如今团队中的80后年轻成员庞然正在加速成长为稀土温敏发光材料研究中的一员。“当真正面对风洞测温这一特殊应用领域时，我们遇到的困难远远超出了我们的预计。”庞然说，“风洞测温环境的复杂性对温敏材料提出了极其苛刻的要求，一些我们在实验室可以忽略的材料性质，却成为妨碍材料在风洞中使用的关键因素。”
这位年轻的科研人员在这个团队中，已经开始参与一个又一个重要的科研项目，也开始在一个又一个科研难题前面与科研前辈并肩作战。他清晰地记得，曾经一个重大国防工程急需新的测温材料和测温技术。为保证研制进度，该团队严格规定了长春应化所材料研发的时间节点。
时间紧迫，科学问题仍有重重难关待解，但团队却没有畏惧不前。最终，在张洪杰和李成宇等人的悉心指导下，一系列如“拦路虎”般的困难最终迎刃而解。后经一年多的反复实验，第一批性能符合技术指标的发光测温材料最终在实验室内成功诞生。
庞然犹记得带着首批材料抵达风洞测温单位调整测试参数的情景。当经过十几个小时的高强度工作，并最终在深夜时分采集到第一张高分辨率气动热流分布图像时，对方工程师那激动的神情令庞然记忆犹新……
“国外能做的，我们也能做。”几十年探索，张洪杰和团队成员始终坚守着一个信念，那就是把稀土研究的工作做好，“不仅要做到不可替代，更要做到越来越强”，这是一个科研团队对自己热爱的事业作出的最真挚的承诺。■
《科学新闻》 (科学新闻欧宝体育平台：8月刊 人才)
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