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第78章 硅基火种,铀光破晓

第七十八章:硅基火种,铀光破晓

一、北京电子管厂的“芯片萌芽”

北京电子管厂的无尘车间里,空气里飘着淡淡的酒精味。二十岁的技术员王淑敏戴着乳胶手套,用镊子夹起一片指甲盖大的硅片,小心翼翼地放在显微镜下。硅片表面的氧化层泛着淡紫色,是用上海试剂厂的“沪试牌”双氧水氧化的,均匀得像蒙上一层薄纱。

“淑敏,光刻胶涂匀了吗?”车间主任老张举着紫外线灯走进来,灯罩是石英玻璃做的,透光率比普通玻璃高20%,是洛阳玻璃厂的特供品,“这是苏联专家送的光刻掩模版,上面的电路图案比头发丝还细,千万别手抖。”

王淑敏屏住呼吸,将涂好胶的硅片对准掩模板。显微镜下,电路的线条像迷宫,最细的地方只有5微米——这是国内第一次尝试制作硅基三极管,比原来的锗管频率高十倍,能装在雷达和计算机里。

“老张,苏联的‘锗单晶提纯技术’资料翻译好了,”资料员小李抱着文件夹进来,纸张边缘还沾着翻译时滴的墨水,“别洛夫工程师特意标注了,他们用的‘区域熔炼法’能把纯度提到99.9999%,比咱现在的水平高两个数量级。”

老张接过资料,指着其中一页:“让他们用这技术换我们的‘硅氧化工艺’。咱用的‘干氧氧化法’,氧化层厚度误差不超过5纳米,比他们的‘湿氧法’均匀,做高频管最合适。”

王淑敏按下紫外线灯的开关,光束透过掩模板在硅片上留下电路的影子。“这灯是南京电子管厂改的,功率稳定在300瓦,”她盯着计时器,“曝光时间必须准到秒,多一秒胶就硬了,少一秒图案就模糊。”

半小时后,她把硅片放进腐蚀液里。液面上冒出细密的气泡,那是氢氟酸在“啃”掉没曝光的胶层,露出纯净的硅面。“成了!”王淑敏看着显微镜里的电路图案,线条笔直得像用尺子画的,“这三极管要是做出来,咱的‘103型’计算机运算速度能提一倍!”

车间外的空地上,工人们正卸载从苏联运来的设备——一台“离子注入机”,能把磷离子打进硅片,改变它的导电性。“别洛夫说,这机器是他们淘汰的,但比咱现在的‘扩散炉’先进,”老张摸着设备上的俄文字母,“咱给他们的‘稀土永磁材料’配方,能让他们的电机效率再提5%,不亏。”

王淑敏望着硅片上的电路,突然觉得这小小的硅片像片土壤,种下的是比稻子更精密的种子。这些种子发了芽,就能让计算机算得更快,让雷达看得更远,让一个国家在硅基的世界里,站稳脚跟。

二、包头稀土厂的“新材料革命”

包头稀土厂的萃取车间里,工程师刘建国盯着萃取槽里的有机相,液面泛着淡淡的黄色——那是铕元素的颜色,纯度99.99%,比苏联的产品高0.01个百分点,能做彩色显像管的红色荧光粉。

“刘工,这钕铁硼磁体的矫顽力测出来了!”技术员小赵拿着退磁曲线仪跑进来,仪器屏幕上的曲线陡峭得像悬崖,“1200千安\/米!比美国的‘萨凡纳河’牌还高50,能做导弹的陀螺仪!”

刘建国接过报告,指尖划过“钕铁硼”三个字。这材料是用包头的稀土精矿做的,里面的镨钕合金纯度99.5%,是用自主研发的“p507萃取剂”分离的,比进口的“环烷酸”效率高30%。“把样品送沈阳机床厂,”他对小赵说,“让他们试试用这磁体制成的电机,看看能不能让车床的转速再提20%。”

车间外的焙烧窑前,工人正往窑里装稀土精矿。窑炉的耐火砖是洛阳耐火材料厂的“硅线石砖”,能扛住1600c的高温,比普通镁砖寿命长三倍。“这窑温控制在850c,正负不超过5c,”烧窑师傅看着热电偶的读数,“用的是上海自动化仪表厂的‘动圈式’温控仪,比老指针表准多了。”

提纯车间里,离心机正高速旋转,把稀土溶液里的杂质甩出去。离心机的转鼓是用钛合金做的,是宝鸡有色金属厂的新产品,抗腐蚀,比不锈钢轻一半。“这离心机转速转\/分,”操作员擦着仪表盘,“比老机器快一倍,分离出的稀土纯度能多两个九!”

刘建国走到仓库,看着堆成小山的稀土产品:棕色的镧铈金属,银色的钕铁硼磁体,粉色的荧光粉原料。这些东西将被做成彩电显像管、导弹陀螺仪、机床电机,甚至是别洛夫要的“航天舱玻璃着色剂”。

“苏联那边又来订单了,”小赵拿着传真纸进来,“要五十公斤超高纯镥,说是做激光晶体,用他们的‘钛合金薄壁管’技术换。”

刘建国望着窗外的包钢厂区,高炉的浓烟与稀土厂的蒸汽交融。他突然明白,包头的稀土就像埋在地下的火种,以前没人知道它的厉害,现在用技术把它点燃,就能发出比钢铁更耀眼的光——这光里,藏着让导弹更准、让电机更强、让一个国家在新材料领域挺直腰杆的底气。

三、西北戈壁的“铀光闪烁”

罗布泊边缘的试验基地,帐篷里的空气带着沙土味。核物理学家周光召盯着示波器的屏幕,绿色的波形像跳动的火焰——这是铀-235裂变时产生的脉冲信号,峰值比上次试验高了15%,说明提纯的铀纯度又提高了。

“周先生,离心机又出故障了!”技术员小郑抱着备件跑进来,脸上沾着油污,“第五级的转子轴承磨损了,这是第三回了!”

周光召接过轴承,金属表面磨出了细密的沟痕。“这轴承钢不行,”他眉头紧锁,“铀浓缩离心机转速要到每分钟四万转,普通轴承扛不住。让沈阳特钢厂送批‘9cr18mo’不锈钢来,含铬18%,抗磨损,苏联的离心机用的就是这钢。”

帐篷外的电解车间里,工人们正往电解槽里加六氟化铀。电解液是上海有机化学所的“氟化物”,纯度99.99%,比进口的少了杂质,电解效率提高10%。“这玩意儿腐蚀性强,”车间主任戴着防毒面具喊,“管道用的是哈氏合金,是抚顺特钢的新产品,比镍铜合金抗腐蚀三倍!”

分析室里,光谱仪的灯光下,铀样品发出淡淡的荧光。技术员用的镊子是用钽做的,不跟铀反应,是宁夏有色金属厂的特供品。“铀-235丰度到90%了!”技术员报出数据,声音因激动而发颤,“比设计指标高5%,够做‘争气弹’了!”

周光召走到沙盘前,上面插着小红旗,标示着核试验的爆心、观测点、安全区。“观测仪器都调试好了?”他问,“这是洛阳光学仪器厂的‘高速摄影机’,能拍下爆炸瞬间的火球变化,比苏联的‘费德洛夫’牌还快,每秒一万帧。”

“调试好了!”小郑指着远处的铁塔,“塔上的传感器用的是北京电子管厂的‘锗二极管’,抗辐射,能把爆炸的压力、温度数据传回来,误差不超过5%。”

深夜的戈壁,月光洒在离心机上,金属外壳泛着冷光。周光召望着星空,突然想起五年前,国家决定搞原子弹时,有人说“中国人二十年也搞不出来”。现在,他们用自己炼的钢、自己做的仪器、自己提纯的铀,一步步逼近那个目标——不是为了战争,而是为了让这块土地上的人,再也不受核威胁的欺负。

四、硅与铀的时代交响

中科院计算所的机房里,“104型”计算机的指示灯像星星一样闪烁。程序员王选敲着键盘,纸带在穿孔机里“哗啦啦”地走,打出的孔像密布的针眼——这是为原子弹设计的“中子输运程序”,计算量比以前的气象程序大十倍。

“王工,内存又不够了!”操作员小张指着仪表盘,“这磁芯存储器还是去年的,容量只有4K,算到关键处就卡壳!”

王选摸着磁芯板,小铁环像密密麻麻的珠子,每个环都是用坡莫合金做的,是天津无线电厂的产品。“让上海元件五厂送批‘磁芯’来,”他说,“他们新做的‘铁氧体磁芯’,体积小一半,容量能提到8K,苏联专家说这技术比他们的先进。”

机房外的走廊里,周光召正和电子管厂的老张说话。“你们的硅三极管什么时候能批量生产?”周光召问,“核试验的控制电路用的还是电子管,体积大,耗电,换成硅管能省三成电。”

“下个月就能出样品!”老张拍着胸脯,“用的是包头的‘稀土硅’,掺杂均匀,频率能到100兆赫,比电子管快十倍,抗辐射也好,适合你们的试验场。”

这时,通信员送来份电报,是西北基地发来的:“铀-235提纯完成,请求计算机支援,计算临界质量数据。”

王选立刻调程序,计算机的风扇“嗡嗡”作响,像在深呼吸。屏幕上的数字不断跳动,从50公斤降到25公斤,再到15公斤——这是原子弹核心的铀用量,每一个数字都浸着汗水:沈阳的钢、包头的稀土、上海的化学品、北京的电子管,还有无数人在戈壁、在车间、在实验室里的日夜。

周光召看着数字,突然觉得,硅基的计算机与铀基的原子弹,看似一个是计算工具,一个是武器,实则都在演奏同一首歌——这歌声里,有车床加工硅片的“沙沙”声,有离心机提炼铀的“嗡嗡”声,有稀土萃取的“滴答”声,还有科研人员笔尖划过图纸的“沙沙”声。

这些声音汇聚在一起,就是一个国家在追赶时代的脚步声。它或许沉重,却异常坚定;或许起步晚,却目标明确——不是为了称霸,而是为了在硅与铀的时代里,拥有不被欺负的底气,拥有让百姓安心的力量。

黎明时分,计算机算出了最终数据:临界质量15.5公斤。王选和周光召对视一眼,眼里都闪着光。窗外的晨光照进机房,在“104型”计算机的机身上,反射出细碎的光斑,像撒了一地的火种——这些火种,终将在西北的戈壁上,燃起照亮民族自信的火焰。