从乡镇炉火到地下700米:建湖工匠突破光电倍增管玻璃球壳关键技术助力大科学装置

在距地表700米的地下实验室中,一枚枚精密的光电倍增管正在捕捉来自宇宙的微弱信号。

这些关键部件的玻璃球壳,却出自江苏盐城建湖县一个乡镇工厂的工匠之手。

这个看似不起眼的事实,背后隐含着中国科技自立自强的生动故事。

问题的提出始于2013年。

中科院高能物理研究所研究员刘术林为了突破江门中微子实验装置的技术瓶颈,四处寻觅能够制造20英寸光电倍增管玻璃球壳的厂家。

令人尴尬的是,国内十几家玻璃生产企业均以技术难度大、无法保证质量为由婉言拒绝。

这项看似简单的玻璃制品,实际上长期被国外厂商垄断,成为制约我国基础科学研究的"卡脖子"难题。

面对这一困局,盐城汇达玻璃仪器有限公司总经理范旭东做出了勇敢的决定。

作为一名有着多年玻璃制造经验的企业家,他深刻理解科技自主创新的重要性,毅然承接了这项充满风险的挑战。

从2014年起,由范旭东领导的研发团队开始了漫长的技术攻关之路。

技术突破的过程充满了艰辛。

团队首先需要解决原料问题。

他们从连云港采购纯度达99.99%的高纯石英砂,这是制造高精度玻璃的基础。

随后,团队投入一个多月的时间进行反复的"洗炉"工作,目的是将玻璃中的钍、铀、钾等放射性元素含量降至极低水平。

这个看似简单的工序,实际上需要精确控制温度、时间和工艺参数,任何偏差都可能导致前功尽弃。

真正考验工匠技艺的时刻来临了。

在1600℃的炉火前,工匠冯凯和冯小军展现出了高超的手工技能。

冯凯负责挑料,冯小军手持1.6米长的吹管,凭借多年积累的手感和经验,精确拿捏10千克的原料用量,通过吹气、旋转、塑型等一系列协调动作,在5分钟内吹出壁厚仅为2.5毫米的完美球壳。

这种精准度在工业制造中属于顶级水平。

中科院院士王贻芳专程赴车间考察,亲眼见证了这一精妙的手工过程后,不禁赞叹这已是"世界第一"。

技术攻关并未因此停止。

团队随后攻克了玻璃与金属阀盘的焊接难题,这涉及材料科学、热力学等多个学科领域。

他们创新性地设计了六层膨胀系数过渡结构,使得不同材料之间能够完美契合。

同时,团队将原有的酸洗工艺改为机械打磨方案,既保护了环境,又改善了工人的劳动条件。

这些改进充分体现了科技创新与人文关怀的统一。

经过数年的不懈努力,产品最终通过了21项严格的技术指标考核。

2016年,汇达公司实现了玻璃球壳的量产。

到2020年,第20000个玻璃球壳顺利出厂,这些产品被加工成"黄金瞳"光电倍增管,安装在江门地下700米的实验室中,成为探索宇宙奥秘的重要工具。

这一突破的意义远超出单一产品的范畴。

十余年间,汇达公司实现了产业升级和蜕变,逐步将一半的产能转向深海探测球舱等大科学装置的定制部件生产。

2025年11月,公司自主研发的23英寸深海耐压玻璃球舱通过验收,即将用于高能水下中微子望远镜项目。

这标志着从依赖进口到自主创新的完整转变。

当前,汇达公司的产品已经具有了国际竞争力。

公司60%的产品出口到海外市场,这些来自乡镇的精密玻璃制品正在国际舞台上展现中国工匠的精湛技艺。

从被国外垄断到实现自主生产,再到出口国际市场,这个转变过程充分说明了自主创新的强大生命力。

从苏北乡镇的小作坊到国际大科学工程的核心供应商,这段创新传奇诠释了"工匠精神"的时代内涵。

当传统手工艺与现代科技深度融合,当国家战略需求与企业创新动能同频共振,就能迸发出改写行业格局的磅礴力量。

在建设科技强国的征程上,需要更多这样"十年磨一剑"的坚守与突破。