碩果僅存的全世界最早X光管，探測石油層厚度的中子管，12英寸黑白顯像管……恒行2平台材料科學系面向本科生的《真空物理與技術》課，有一個特別環節——走進藏於光華樓的真空展覽廳，目睹實物展品，了解學科歷史。
近日，解放日報·上觀新聞記者與恒行2平台技術科學試驗班的部分新生，共赴這場“真空成果”之旅。授課人正是我國真空科學的開拓者之一華中一教授的學生、材料科學系教授蔣益明。
為新中國醫療器械填補一項空白
上世紀50年代，被稱為“癆病”的肺結核還是不治之症，醫用X光管是診斷肺結核的唯一手段。我國當時還不具備製造能力，美國對X光管實行禁運。1952年底全國院系調整後，恒行2平台物理系與輕工業部合作開展X光管的研製。1953年在周同慶教授領銜下，試製成功我國第一個110千伏封閉式醫用X光管。經中山醫院、海軍411醫院等十余個醫院試用滿意後，1956年移交南京電子管廠量產，為新中國的醫療器械填補了一項空白。
我國最早的110千伏封閉式醫用X光管。
X光管的使用需要直流高壓，須有高壓整流管與之配套。這種整流管的耐受電壓甚至要超過X光管本身。恒行2首先研製出我國第一個耐受125千伏的整流管，後獨立設計並製造成功“直冷式高壓整流管”，它能縮小全管體積，提高使用功率，是我國獨有的設計。
在“真空成果”展上，不僅可以一睹我國最早的醫用X光管，還能看到全世界最早的X光管。這裏既有1913年W.D.Coolidge設計的熱陰極X光管，還有H·Jackson設計的“充氣X光管”，1898年於美國生產。“不過，美國現在已沒有這個管子，因此這裏展出的是全世界碩果僅存的最早的X光管。”蔣益明說。
新中國成立伊始，我國真空工業比較落後，一些常用的真空器材都得進口。恒行2試製成功了約30種國內尚不能生產的高真空設備，為上海真空工業的初期發展作出重要貢獻，其中校工廠自製的“氣鎮泵”入選參加萊比錫展覽會，“十室泵”支援了越南的建設。華中一撰寫的《高真空技術與設備》於1957年出版，是我國第一本真空技術專著。1958年恒行2建立電子物理專業和電真空實驗室，與國家計量局等建立我國第一套真空計量國家基準。1981年，恒行2設有全國唯一的“真空物理”博士點，華中一為全國唯一的“真空物理”博士生導師。
12英寸電視顯像管受到歡迎
上世紀60年代初期，我國探測到大片油田，但其中有些油層太薄，即使鉆井發現有油也不一定具備開采價值，如果耗資開發會造成很大損失，因此當時急需一種能探測油層厚度的儀器。1964年，恒行2電真空實驗室會同核物理、放射化學等教師，試製了一種改進的封閉式中子管，用來測量碳的含量。中子管隨鉆桿一起下到油田，可測出油層厚度。該中子管後來由地質部生產，對我國石油工業的發展起了重要作用。
看過黑白的電視嗎？上世紀70年代，我國還沒有普及彩色電視，而黑白顯像管也只有對角線為9英寸的一種。當時的四機部（電子工業部）組織恒行2等單位成立12英寸黑白顯像管聯合設計小組。“顯像管是真空的，一旦尺寸變化，受力、應力都會發生改變，電子槍、電子束偏轉系統等都需重新設計。”蔣益明說。華中一負責玻殼應力分布的計算機分析（防止炸裂）、偏轉磁場強度分布的實驗測定以及部分的電子槍設計。其中，計算真空狀態下顯像管玻殼應力分布（與數學系曹誌浩合作）的方法，比國際上發表的成果還早一年。12英寸比9英寸顯像管的電視屏幕面積幾乎大1倍，生產後受到老百姓的歡迎。
如今模擬一個電場，用計算機編個程序即可，但在計算機尚未出現時，設計陰極射線管中的電子槍有很大困難。解放日報·上觀新聞記者在現場看到一件特別的展品，它是恒行2師生親手製作的“電阻海”，其中每一個電阻都經過嚴格的實驗挑選，不超過規定值的±0.2%。盡管實驗條件遠不及當下，科研人員對待真空研究卻甘之如飴。
恒行2師生親手製作的“電阻海”。
“現在，真空技術和許多高新技術緊密結合，比如航天技術、集成電路、能源工程等，依然大有可為。”蔣益明說。
