中国计量网 - 2008-1-16 9:57:00
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赵克功，计量科学专家，我国激光测量和激光应用计量科学研究开创者之一。 长期从事计量科学研究，特别是在激光作为计量基标准研究方面取得丰富的科研成果，研制成功多种高性能稳频激光器居国际领先水平，并促进了氦氖激光物理 理论和分子饱和吸收光谱学的发展。研制成功的兰姆凹陷稳频激光器被原国家计 量局批准为我国长度单位－米的副基准；甲烷稳频3。39微米氦氖激光器；碘 （127和129）稳频612纳米氦氖激光器和碘（127）稳频640纳米氦氖激光器都 作为我国的国家长度单位基准。 碘稳频612纳米激光器和碘稳频640纳米激光器，分别于1983和1992被国际计量 大会通过批准作为当今世界实现米定义的国际长度基准。 1985年－ 1993年底任中国计量科学研究院院长。1994年至今应德国政府（联 邦物理技术研究院和伊尔门脑技术大学）的邀请，负责纳米绝对测量研究的首席科学家。1996年研制成功国际第一台计量型原子力显微镜，在75 x 15 x15微米范围内，灵敏度到达0。1纳米，标准不确定度为1纳米，并将测量值溯源到米定义上。计量型原子力显微镜于1996年运回国内（中国计量科学研究院）。为我国建立计量纳米标准作出突出贡献。从1997年至2002年参加伊尔门脑技术大学的纳米测量机的研究。测量范围为 25 X 25 x 5 毫米。灵敏度到达0。1纳米，标准不确定度到达5 纳米以下，测量值也直接溯源到米定义上。 赵克功在建立我国以量子物理为基础的计量基本单位体制方面做出了突出贡献。 赵克功获 1986年国家发明奖一等奖; 1987年国家科学技术进步奖一等奖; 1988年国家自然科学奖二等奖. 1988年赵克功被授予国家级”有突出贡献中青年科学家”,并同时享受国家政府津贴. 1997年获德国伊尔门脑技术大学荣誉博士 在国内外共发表188篇论文和多本著作 国际米定义咨询委员会委员 中国光学学会，中国仪器仪表学会，中国计量测试学会常务理事 清华大学，天津大学，华中理工大学，哈尔滨工大，长春理工大学的客座教授 《光学学报》，《仪器仪表学报》和 《制造技术与机床》编委 德国技术物理研究院主办德国 [计量学报] 第116卷（2006）, 第3期 第288 – 290 页 祝 贺 赵 克 功 教 授70 岁 生 日 作者：Konrad Herrmann 单位：Physikalische-Technisch Bundesanstalt（PTB） 赵克功教授是1979年联邦技术物理研究院（以下简称 PTB）邀请的第一位中国科学家,在PTB从事科学研究。因为当时中华人民共和国和联邦德国刚刚签订了两国政府间的科学技术合作协议书。赵克功教授参与了两国政府的科学技术合作协议书的工作。在两国科学技术合作协议书中确定了开展中德两国计量科技领域科技合作的内容。根据这个内容，在1979的10月签订了中德两国的计量科学技术合作协议。这个协议至今还在继续执行，她是当今PTB与中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局（AQSIQ）合作的基础文件。在这个合作范围，PTB为中国培训了几百位中国计量科学家，但他们主要来自北京的中国计量科学研究院（NIM）。由赵克功创始，从1984年中国计量科学研究院得到了扩建中国计量科学研究院的长度单位实验室和扩建电能实验室的两个德国无偿援助项目，在这两个项目进行中，不但对中国计量科技人员进行了培训，而且NIM还从德国得到了具有重要意义的计量基准装置。还是通过赵克功，在1994年NIM又得到了一个无偿援助项目，这个项目的任务是对中国机械制造领域的计量技术进行现代化，特别是建立中国的纳米计量技术。中国与德国建立计量科技领域的合作和取得的成绩，也包括德国政府对中国的无偿援助，中德双方所进行计量科学领域的研究是双方互利的。 1954年他高中毕业时，被选为留苏预备生。在北京（今天的）外语学院学习一年的俄文。1955年政府决定他到原民主德国学习。 首先他在莱比锡大学学习德语到1956年7月，然后他到郭塔车辆厂实习半年。1957年初，他开始在伊尔门脑电工技术大学的光学精密仪器专业学习。他的教授都是二十世纪中叶的著名学者：如Bischoff教授，Bischoff教授在20世纪30年代到40年代末,作为蔡司厂总设计师20余年。在学习开始阶段，他在语言方面遇到很大困难。当时没有技术字典。他付出巨大的努力和惊人顽强的奋斗精神向教授与同学请教,直到把课堂老师讲授的内容完全弄懂了为止。 1962年他以优异的成绩结束了大学学习，并获得硕士学位。回国后，从1963年5月份开始在中国计量科学研究院工作。在中国计量科学研究院的长度处从事精密测量的研究。1964年他访问了伦敦的英国国家物理研究所，了解和学习了Smiss电桥和激光应在计量技术的应用。回到中国后，他写出了在英国的学习报告，并向国家建议从事激光用于计量测试技术的研究和利用激光建立计量基标准的研究。从此中国计量科学研究院与中国科学院电子所合作研究氦氖激光器。作为“激光用于长度测量的研究”课题组组长的赵克功,利用兰姆凹陷方法对激光进行频率的稳定。1966年开始了“文化大革命”的动乱年代，但赵克功的课题组没有受它的影响。在1969年他完成了兰姆凹陷稳频氦氖激光器的研究：频率稳定性达到1 x 10-9,重复性达到5 x 10-8.这台稳频激光器立即应用在检定标准线纹尺的光电光波比长仪上。 虽然，他出身於贫苦农民家庭应该在政治受到保护。但他也没能避免“文化大革命”时期对知识分子的冲击。特别是他在民主德国学习过，民主德国被当时所谓的“革命派”称为“修正主义“国家。在1974年他被下放到河南省”五七干部学校“劳动。他从干部学校返回后，他顽强地继续进行科学研究。他认识到兰姆凹陷稳频激光的稳定性和复现性不可能再提高，已经达到了极限。又利用原子和分子饱和吸收光谱进行稳频，激光的稳定性和复现性可以继续提高。 在这个基础上， 在1970年到1980年他从事了利用激光作为长度单位米的基准的研究。在这项研究中，他完成了甲烷稳频3.39毫米氦氖激光器和碘稳频633微米氦氖激光器，并在1980年到法国巴黎国际计量局进行比对。通过这一比对，确定他研制的稳频氦氖激光器的稳定性达到1x10-12,复现性达到1x10-11。它们的波长（即频率）在6x10-12范围内与国际上一致。利用这种甲烷稳频3.39毫米氦氖激光器的波长与它的频率得到了物理学上第一个基本物理常数 – 真空光速值c0 = 299 792 548 米/秒。在1983年国际计量大会上通过了利用这个真空光速值作为新的米定义。  中国计量科学研究院的一系列高性能激光器研究激起了德国联邦物理技术研究院的高度重视。这样在1979年赵克功被德国联邦物理技术研究院邀请作为客座科学家，开展激光研究。在PTB他发展了碘-127稳频612纳米激光器，稳定性得到8 x10-12，复现性达到1x10-11。同时,他又在国际上首先发现碘-129原子在612纳米范围内的28条新型超精细结构譜线。对新发现的28条超精细结构譜线进行理论计算，给出它们是属于碘 – 129原子那些超精细能级的跃迁,更新了多个碘分子物理常数。并利用其中优秀超精细结构譜线对612纳米氦氖激光器进行稳频，稳定性达到8x10-12,复现性达到1x10-11。这台稳頻激光器被1983年国际计量大会通过作为国际执行米定义的国际基准。 赵克功和其他两位中国科学家在PTB从事研究工作,也是为中国和联邦德国在计量科学领域的全面合作在准备。这样在1979年10月签署了中德两国计量科学技术合作协议书，至今双方还在继续进行友好和具有成效的合作。 在1982年，赵克功发现法国科学家Cress和英国科学家Bennett合作，在640纳米范围内，所进行的碘超精细结构譜线研究没有取得良好的结果。赵克功在中国，利用他研制了氦-3氖-22激光器克服了所存在的问题，取得了优良的结果。这样1983年他又被PTB邀请到PTB，从事碘-129稳频640纳米氦氖激光器的研究。同样他得到了稳定性为8x10-12和复现性为1x10-11优秀的新型碘-129稳频氦氖激光器。这台640纳米稳頻激光器在1992年也被国际计量大会通过作为国际长度基准。 在1987年他在PTB从事激光研究中，利用宽带激光谐振腔反射镜，发现在他自己研制的氦氖激光器可同时辐射六条可见光激光谱线。它们是：612.2，629.3, 632.8，635.1，640 和650纳米。这一发现导致了激光物理学中实践与理论的矛盾。因为，在当时的物理学中都报道：氦氖激光在可见光范围内，如果有激光辐射，只能辐射一条可见光谱线。另外,这种在可见光范围同时连续输出的多谱线氦氖激光器，在许多国家的工业和医学测量中马上得到了成功的应用。 中国改革开放之后，中国政府对大型的国家科学研究院所如何进行改革？1985年中国政府在中国计量科学研究院进行了考察研究。赵克功是通过中国计量科学研究院全体职工选举出来的院长。赵克功从1985年至1993年底任中国计量科学研究院院长。在他的领导下和院领导集体的努力，加强国际间的合作，使中国计量科学研究院的计量科学技术水平提高到了国际先进水平,在某些领域达到领先水平。如他的研发和他在中国计量科学研究院在国际上首先研制成功的多种高性能激光器和激光干涉仪都很快应用到计量基本量的测量装置上，如测量齿轮参数、激光测量振动、激光测表面光洁度等。他不仅重视激光技术在计量科学中的应用，他还特别以他的远见卓识利用量子物理学效应从事计量科学的研究，比如利用约赛夫森效应、量子化霍尔效应和单电子隧道效应建立电学计量基本单位中的量子计量体系等。 为了解决当时计量科学研究经费的困难，赵克功尽了极大的努力，从各方面争取经费。他在1991年，经过他不懈地努力争取到了一百万美元的世界银行的贷款，用于发展中国计量科学研究院的力学计量、电学计量、长度计量和环保计量科学技术。 在这个基础上，中国计量科学研究院被称为在国际计量科学领域具有实力的合作者。中国计量科学研究院不仅签订许多合作意向书，还与12个国家签订了双边科技合作协议书。 根据计量科学发展趋势，他领导的中国计量科学研究院利用量子物理新效应发展米、秒、安倍、公斤、开尔文、坎德拉和摩尔计量基本单位的研究。赵克功还十分重视和开创性从事了与人的健康与安全，保护消费者的利益有关的计量科学技术和经济发展中质量保证体系的研究。他作为中国计量科学研究院的院长，全院的领导工作十分繁忙和负有重要责任，但他还是继续从事激光方面的研究，而且每年有一个月的时间来PTB从事科研工作。 通过赵克功的个人声望，他使中国计量科学研究院在1991年又创历史性地得到了德国联邦经济合作部的第3次无偿援助。这个项目是：改善中国机床制造业的计量测试技术，特别是在这个项目中提出建立纳米计量技术。中国计量科学研究院和德国卡尔·蔡司厂、PTB和伊尔门脑技术大学共同发展研制成功了国际上第一台 计量型原子力显微镜。这台显微镜利用了高分辨率和高精度的激光干涉仪实现了纳米的测量和这个测量值直接溯源到米定义上。在这个项目中，赵克功还组织了30位中国专家、教授和15位德国专家、教授为中国大学编写当代干涉测量技术、三座标测量机和纳米测试技术三本教科书。 由于他在激光计量和激光用于计量科学技术的出色和出众成绩以及他推动德国和中国科学技术合作，德国伊尔门脑技术大学于1997年授予赵克功教授荣誉博士学位。 |