當天晚上,姜明把白天畫下的方格紙帶回宿舍,攤開後重新描成X射線臨時定向裝置的輪廓圖。
三點八度的晶向偏差被拆成管源、供電、屏蔽、曝光和底片判讀五項條件,他逐項核對502現有資源,高壓源與底片判讀兩欄最終留作重點補充。
背反射勞厄法的原理可以從晶體衍射方程推出,真正用於鍺片切割,還要掌握斑點索引、幾何校正和曝光條件。尤其是晶格主軸的判讀,差上半度,切割夾具上的全部精度都會失去意義。
姜明將輪廓圖壓在桌角,合上窗簾,指尖按住通天錄展開的暗金書頁。
他沿馮·卡門節點開啟的歐洲學術脈絡繼續追溯,從哥廷根大學物理學部轉入固體物理、礦物學與結晶學教席。
交錯的學術譜系最終停在一位一九五二年去世的德國結晶學家名下。
暗金字跡列出此人的研究經歷:早年長期處理方解石與石英光軸切割,晚年則將X射線勞厄法整理成晶體生產中的定向流程。
隨著節點展開,宿舍牆壁隱入暗金光線,一間舊實驗室在姜明面前顯出輪廓。
木架上擺著方解石樣品、黃銅測角儀和成排勞厄底片,一位頭髮灰白的學者正俯在燈下,用放大鏡核對斑點。
外界時間停在姜明翻開筆記本的那一刻,桌面燈光、窗外樹影與搪瓷杯中的水紋一併凝住。
結晶學家先看過第五爐晶柱外形和八片偏光讀數,又讓姜明重新畫出晶體彎曲位置與器件散差的對應關係。
「偏光只能幫助你確認方向變化,鍺的金剛石立方結構需要依靠衍射斑點索引,才能把主軸誤差壓到工業切割需要的範圍。」
X射線束穿過底片中央照到單晶表面,滿足布拉格條件的晶面族將射線反射回來,在底片上形成由晶格結構決定的斑點組合。
鍺晶體的主軸方向不同,圖形對稱性也會改變,其中一一一方向呈三重旋轉對稱,一零零方向則呈四重旋轉對稱。
只要量出斑點相對於底片中心的距離和方位,再結合樣品到底片的距離,便能反推出晶格主軸偏離入射束的角度。
結晶學家讓姜明連續判讀幾張底片,第一張斑點清楚,第二張帶有表面劃痕造成的散射背景,第三張則因曝光過量而失去層次。
姜明把斑點分組、對稱軸搜索和角度換算依次寫入牛皮紙筆記本,每次報出結果後,對方都要求他回到幾何圖上覆核。
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「工業定向最怕把漂亮圖案當成正確圖案,底片中心、樣品表面法線和射線軸只要偏掉一處,後面的角度都會跟著錯。」
樣品表面要先拋光至光學平面,底片通常置於樣品前方約三十毫米,中央留孔供入射束通過,曝光條件則需依管電流和靶材試定。
銅靶與鉬靶都能使用,管電壓可從三十千伏到四十千伏尋找工作區間,工業裝置的定向精度能夠壓到零點五度以內。
對於502準備使用的舊式管源,結晶學家建議先用較低管電流做三檔曝光,通過底片黑度和斑點邊緣選擇條件,避免一次追求完整圖案。
一小時結束前,姜明把鍺晶體一一一、一零零方向的斑點對稱表,底片距離換算式和樣品傾角修正步驟全部抄完。
暗金實驗室從視野中退去時,桌上的水紋重新盪開,姜明將牛皮紙筆記本翻回前頁,把新內容接到錢學森講義中的晶體物理注釋之後。
公開解釋路徑也隨之整理清楚,晶體衍射原理來自講義與可查外文文獻,幾何換算則以第五爐偏光數據作為驗證入口。
第二天清晨,他把設備清單遞給吳漢章,第一頁依次寫著X射線管、三十千伏以上可調直流高壓源、感光底片、鉛板屏蔽與遠程計時開關。
吳漢章看完靶材要求,把清單翻到背面。
「專用衍射設備輪不上,工業X射線管的採購渠道也要審批,廠里能拆出替代品嗎?」
「維修車間以前收過一批報廢醫療設備,胸片機使用的舊式X射線管具備足夠管壓,先查那批木箱。」
大劉拿著庫房登記條去了維修車間,在積灰的舊設備區逐箱核對編號,臨近中午才推著一輛平板車回到502。
車上墊著舊棉布,兩隻醫用X射線管分別卡在木框裡,一隻玻璃殼邊緣已經發黃,另一隻陽極端仍能看見銅靶窗口。
第一隻管子的燈絲電阻讀數開路,第二隻導通正常,銘牌標著最高管電壓五十千伏,焦點尺寸與陽極冷卻方式也保留完整。
姜明用放大鏡檢查玻璃封接與陰極引線,又讓大劉清理管殼表面的灰塵和鏽斑,銅靶窗口逐漸露出原有輪廓。
管源暫時有了著落,高壓電源卻卡住了下一步,廠內常用直流設備的電壓等級遠低於勞厄曝光要求。
姜明把源雷一號脈衝調製器的高壓整流圖紙攤開,將儲能脈衝支路遮住,只保留變壓、整流、濾波與保護環節。
「高壓部分改成連續直流工作,輸出降到三十五千伏附近,串聯限流電阻控制管電流,再加泄放支路和聯鎖開關。」
方旭東拿計算尺重算整流元件反向耐壓與濾波電容紋波,又將連續工作時的發熱條件寫在電路圖旁。
老孫聽完供電方案,用旱菸杆指了指那隻醫用管,又指向隔間薄木門。
「這東西照人能看見骨頭,鉛板從哪兒弄,誰也不能隔著木板陪它開機。」
吳漢章拿起保密電話,先撥廠醫務室,再聯繫物資庫房,兩通電話打完後,清單上多出一件舊鉛圍裙、兩塊鉛玻璃觀察窗和若干半毫米鉛皮。
醫務室要求使用結束後歸還鉛圍裙,庫房則把鉛皮列入受控物資,領用、裁切與余料都要由保衛科覆核。
老孫按姜明畫出的尺寸製作可調角度支架,底座使用厚鋼板壓穩,管座與樣品架之間留出縱橫兩個調節方向。
底片暗盒被設計成圓形薄盒,中央開入射孔,背面用鉛片遮蔽雜散射線,樣品夾具則能在兩軸方向上讀取傾角。
方旭東負責供電線路、限流電阻和計時裝置,大劉把隔間牆角清空,將操作台與暗室沖洗區分開布置。
傍晚時分,那隻外觀完整的X射線管被搬進隔間。
姜明再次測量燈絲通斷,以低壓加熱檢查陰極狀態,玻璃殼內很快亮起暗紅色,電流讀數始終保持穩定。
按照試驗規程,當晚只做低壓驗管和機械對中,高壓迴路留到次日覆核。
老孫隔著鉛玻璃比過銅靶窗口與樣品架的位置,又叼著旱菸杆繞支架看了一圈。
「醫院照骨頭的東西,拿來照石頭。明天真能拍出晶格,這堆廢設備也算換了個活法。」
姜明將拋光鍺片夾上樣品座,調平表面法線,再把空暗盒扣到預定位置。
方旭東在試驗卡上寫下第一檔條件:三十五千伏、五毫安、三十秒,隨後將卡片夾到高壓整流櫃旁。
隔間斷電封存時,支架、鉛牆和曝光參數都已落定。
第一張底片仍壓在暗室的黑紙袋裡,只等次日清晨裝入暗盒,讓那隻舊醫用管第一次照向晶格。