他畫出一系列串聯(lián)的結(jié)點(diǎn):“這個(gè)熱電堆由數(shù)十對(duì)甚至上百對(duì)微米級(jí)的銅-康銅,或其它合適的熱電偶材料結(jié)串聯(lián)而成,當(dāng)紅外線聚焦照射到熱電堆一端,使其成為熱端,與環(huán)境溫度的冷端產(chǎn)生微小溫差,熱電效應(yīng)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與溫差成正比的微弱電壓信號(hào)。這相當(dāng)于直接將目標(biāo)的熱輻射能轉(zhuǎn)化成了電信號(hào)?!?/p>
“其次,是光學(xué)系統(tǒng)。我們不需要復(fù)雜的光學(xué)鏡頭,可以嘗試從廢舊設(shè)備上拆下合適的凸透鏡,配合一個(gè)手工打磨、內(nèi)壁拋光如鏡的黃銅圓筒,構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)單的聚焦系統(tǒng),將目標(biāo)發(fā)射的紅外輻射能盡可能多地匯聚到我們制作的微型熱電堆敏感面上?!?/p>
“再次,是信號(hào)處理與顯示。我們可以在一塊小型化的‘掐絲琺瑯’電路板上,集成一顆實(shí)驗(yàn)型鍺晶體管,配合篩選出的高精度電阻和電容,構(gòu)成一個(gè)微伏級(jí)別的直流放大電路。最后,驅(qū)動(dòng)一個(gè)高靈敏度的微安表頭。”
他指了指旁邊工作臺(tái)上一個(gè)微安表:“我們可以重新繪制它的表盤刻度,將其直接校準(zhǔn)為溫度顯示?!?/p>
“能源就好辦了,兩節(jié)普通的干電池足以?!?/p>
呂辰的構(gòu)想雖然粗糙,但邏輯清晰,每一步都試圖建立在課題組已有的技術(shù)能力之上,尤其是核心的“掐絲”工藝和陶瓷基板。
這已不僅僅是一個(gè)想法,而是一個(gè)具備一定可行性的技術(shù)路徑圖。
方教授聽得眼中精光連閃。
作為電子與控制領(lǐng)域的專家,他立刻捕捉到了這個(gè)構(gòu)想背后蘊(yùn)含的巨大潛力與創(chuàng)新性。
他興奮道:“好!小呂同學(xué),你這個(gè)思路太好了!因陋就簡(jiǎn),就地取材,卻直指核心!我們現(xiàn)在有條件試一試!”
趙老師也從最初的驚愕中回過神來,作為熱工專家,他比任何人都更清楚這樣一個(gè)裝置若能成功,對(duì)熱處理研究乃至整個(gè)工業(yè)監(jiān)測(cè)意味著什么。
他深吸一口氣,沉聲道:“理論上完全說得通!關(guān)鍵在于工藝實(shí)現(xiàn)和信號(hào)提取。值得一試!”
團(tuán)隊(duì)的激情瞬間被點(diǎn)燃。
任何的困難在這樣一個(gè)充滿誘惑力的目標(biāo)面前,都顯得微不足道。
說干就干。
方教授親自掛帥,呂辰、吳國(guó)華等四名同學(xué)作為核心骨干,又抽調(diào)了兩名對(duì)“掐絲”工藝最精熟的工人師傅和一名擅長(zhǎng)電路調(diào)試的青年教師,組成了一個(gè)臨時(shí)的實(shí)驗(yàn)小組,在實(shí)踐車間一個(gè)相對(duì)安靜的角落里開展了工作。
他們從倉(cāng)庫(kù)領(lǐng)取了所需的銅絲、康銅絲、微型陶瓷基片、實(shí)驗(yàn)鍺晶體管、高阻值電阻、小容量電容、廢棄的望遠(yuǎn)鏡鏡片,以及一些邊角料黃銅棒。
接下來的兩天,這個(gè)角落燈火通明,充滿了銼刀打磨聲、微小的焊接火花和討論聲。
制作微型熱電堆是最精細(xì)的活兒。
兩位老師傅戴著放大鏡,屏息凝神,用特制的微型夾具,將比頭發(fā)絲還細(xì)的銅絲和康銅絲,按照設(shè)計(jì)好的串聯(lián)圖案,一點(diǎn)點(diǎn)“掐”在指甲蓋大小的陶瓷基片上,確保每一個(gè)結(jié)點(diǎn)都牢固、絕緣。
這簡(jiǎn)直是在進(jìn)行一場(chǎng)微米級(jí)的“掐絲琺瑯”創(chuàng)作。
吳國(guó)華負(fù)責(zé)光學(xué)部分,他找來一根黃銅棒,指導(dǎo)著青工,在車床上小心車出圓筒,然后用不同目數(shù)的砂紙和拋光膏,一點(diǎn)點(diǎn)將內(nèi)壁打磨得光可鑒人。
最后,將一塊從舊望遠(yuǎn)鏡上拆下的凸透鏡,精心固定在圓筒前端。
呂辰、方教授和另一名老師則專注于電路。
在一塊比巴掌略大的陶瓷基板上,他們用最細(xì)的銅絲,“掐”出放大電路的走線,然后將那顆寶貴的鍺晶體管、幾個(gè)經(jīng)過萬(wàn)用表精心篩選的電阻電容,小心翼翼地焊接上去。
最后,引出導(dǎo)線連接到那個(gè)被拆開表殼的微安表頭上。
呂辰根據(jù)理論計(jì)算和估計(jì),用鋼筆在空白紙片上畫出了初步的溫度-電流刻度,暫時(shí)貼在表盤上。