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洪朝生


洪朝生(1920年10月10日—2018年8月19日),出生于北京。物理學家。1980年當選為中國科學院學部委員(院士)。1952年加入九三學社。

洪朝生少年時對星空十分好奇,宇宙的深邃讓他感受到人類的渺小,從小便萌發出對科學的濃厚興趣。中學時代的洪朝生是在北京匯文中學度過的。在名師指點下,他陶醉于物理學的無限樂趣。1936年洪朝生考入清華大學電機工程系,畢業后在西南聯大電機工程系擔任電信課助教。當時,西南聯大工科學生沒有看外文文獻的習慣,而洪朝生沒有被這個傳統束縛,他搭的一個實驗臺實驗結果非常精確,主要得益于在國內看到一篇關于負反饋控制穩定性的外文文獻。在學習上,洪朝生更看重自己的參悟力,不急于交流,但不排斥交流。與人討論時總三思而后行,不急于下結論。也許正是這一份堅持的毅力和嚴謹的作風,厚積薄發,成就了他在物理學上重要的發現。

1945年,洪朝生前往美國麻省理工學院攻讀博士學位。當時的熱門是微波和核物理,但是他沒有盲目跟風,而是按照導師的思路踏實工作。盡管洪朝生在西南聯大無線電專業做了一段時間物理實驗課講師,但從未動手組裝過收音機,而在MIT,很多實驗臺都是自己動手搭建。因此,洪朝生在這里學習了一些重要的實驗技術和技巧。1948年獲得博士學位后,洪朝生在美國普渡大學實習。開始時,洪朝生搭建低溫實驗臺用于研究鍺晶體,每天的工作重心集中在測量數據上,并沒有明確的科研思路。后來在導師的一番提醒下,洪朝生突然激發了主動尋求科研思路的動力。在第一屆低溫物理國際會議上,有一位專家問到“鍺晶體中雜質含量及其對測量結果影響”的問題,洪朝生會后對實驗結果進行整理,發現在低溫下半導體鍺單晶電導與霍耳效應的反常行為,但是當時無法給出理論解釋。1950年,即將結束普渡大學工作準備去歐洲留學的前兩個星期,洪朝生收到一批樣品,他并沒有因為新的工作行程而懈怠,而是加班加點進行測試。恰恰是這一批樣品的測試結果,彌補了之前的數據缺陷,使得電阻變化與雜質含量之間的規律一下子清晰起來。天道酬勤,洪朝生提出了半導體禁帶中雜質導電的新概念。這項成果成為此后國際上關于無序系統電子輸運機制研究的開端。隨后,洪朝生前往荷蘭萊頓大學實驗室工作。

1952年回國后,洪朝生先后在清華大學、北京大學和中國科學技術大學物理學系任教。1953年擔任中國科學院物理研究所研究員,負責組建低溫物理實驗室;1956年領導建造氫、氦液化系統。這個時期,洪朝生參與了錢學森領導的我國導彈工程研制任務,負責導彈實驗基地高能液體燃料的實驗,先把溫度降到零下180攝氏度左右試驗液氧,再把溫度降到零下250多攝氏度左右試驗液氫,為1960年我國的第一枚導彈的發射成功做出了重要貢獻。

洪朝生1961年參與創辦中國科技大學低溫物理專業,經過3年艱苦奮斗,在他領導下建成新型結構氦膨脹機與液化器,使物理研究所和其他單位能夠開展超導實驗、超導應用和超導物理的研究工作。20世紀80年代初,洪朝生負責組建以推廣提高氦溫區低溫技術、促進低溫實驗工作與超導電技術應用為主要目標的中國科學院低溫技術實驗中心。1982年5月,在中科院物理所低溫物理研究室和中科院氣體廠的基礎上,低溫技術實驗中心正式成立,洪朝生擔任主任。

洪朝生長期致力于低溫工程技術與低溫物理的研究與發展工作,為低溫技術研究和低溫工程技術裝置研制、促進低溫超導技術在中國科學實驗與新技術中的推廣應用做出了貢獻。他率領團隊研制成功的深度制冷機包括小型脈沖管和GM制冷機,為紅外遙感、超導器件、電子器件冷卻和科學實驗提供了可靠方便價格低廉的低溫冷源。與定常恒溫連續流動不同,深度制冷機中的流動過程是低溫溫度梯度下的交變流動過程,為了提高制冷效果就必須探索其循環過程中的規律。洪朝生在深度制冷機熱力過程研究中,發現循環過程中存在著直流現象,多路旁通法是抑制該現象的方法之一;獲得高頻交變流動情況下的阻力經驗公式;發現采用第二小孔法抑制直流現象的有效方案,并已被國際低溫界同行廣泛采用。在以上基礎性研究成果的指導下,洪朝生研制成功微型高頻同軸脈沖管制冷機。30W電功率輸入,85K時的制冷功率達260mW,成功地運行1200小時,2000年通過總裝備部驗收,該成果在航天遙感及紅外戰術導彈武器系統等方面具有廣闊應用前景。

在洪朝生的推動和培養下,中國低溫科研隊伍不斷壯大,數十個研究和開發機構分布于全國各地,基本上依靠自身力量建立了一批低溫裝置和研究設備及相應配套的支撐條件,在制冷技術、實驗技術、低溫系統、材料制備、計量測試等方面取得了高水平科研成果,為中國空間技術、衛星遙感、科學實驗和超導應用等技術的發展起到了關鍵性作用,樹立了中國在國際低溫工程學領域的重要地位。

洪朝生1980年當選為中國科學院數學物理學部學部委員(院士)和常務委員;曾任中國物理學會副理事長,制冷學會副理事長,國際低溫工程委員會副主席等職,現任中科院理化所科技委員會名譽主任。由于對中國與國際低溫工程發展所做出的杰出貢獻,國際低溫工程委員會把2000年門德爾森獎授予洪朝生。他先后榮獲科學大會獎和物理學會胡剛復物理獎,1997年國際低溫工程大會優秀論文獎和1999年第20屆國際制冷大會林德獎,2011年獲美國低溫工程大會SamuelCCollins獎。據統計,洪朝生獲省部級科技進步獎和發明技術獎二等獎各1項,獲國家發明獎三等獎1項,發表論文80多篇,其中SCI和EI收錄35篇以上。

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