学霸的模拟器系统 第117节
半晌,他抬起头,指了指屏幕:
“师姐,咱们的思路错了。我们一直在想办法让样品台‘不动’,但这不可能。
“我们应该换个思路——如果样品台一定会动,那我们能不能让我们的‘尺子’,也跟着它一起动?”
“跟着动?怎么动?”
“在样品上,手动刻一个‘锚点’。”
“你疯了?”
孙婧瞬间明白了林允宁的意图,“这是单晶衬底,应力很敏感,功率稍微大一点,整片样品就废了!而且你用什么追踪?CCD的像素精度够吗?”
“放心,”
林允宁回答得很冷静,“功率我算过,用纳秒脉冲,只烧蚀表面几个原子层,不会造成体损伤。追踪用软件自带的亚像素图像识别算法,写一个简单的脚本就行,精度能到0.1个像素,足够了。”
他说服了孙婧。深吸一口气,坐回操作台前,双手放在了键盘和鼠标上。
他先是在软件里将激光功率调至安全阈值以下,然后小心翼翼地移动样品台,将光斑挪到远离核心测量区域的一个边缘位置。
接着,他调出计算器,快速输入了几个参数,算出了一个纳秒级的脉冲时间和峰值功率。
做完了这些,林允宁才深吸一口气,在软件中将激光功率瞬间提到最大,同时用鼠标精准地在快门控制按钮上,完成了一次精确到毫秒的点击。
【心灵手巧 LV.1】的天赋,在此刻发挥到了极致。
“啪!”
一声极轻的脆响,伴随着屏幕上一闪而过的饱和白光。
操作完成。
他将功率调回正常,把光斑移回原位。
在显微镜的高倍视场下,样品原本光滑如镜的表面,多了一个几乎无法用肉眼分辨的黑色烧蚀点。
“你这是……”
孙婧瞬间明白了的意图,那双好看的凤眼之中,第一次露出了难以置信的震撼,“真在样品上刻了个锚点?!”
“对。”
林允宁点了点头,开始在控制软件里飞快地编写一段简单的追踪脚本,“现在,无论样品台怎么漂,软件都会以这个锚点为参照,实时修正探测光斑的位置,保证相对距离永远不变。
“这就算一个乞丐版的主动反馈光路吧。”
他按下回车键,脚本开始运行。
屏幕上,奇迹发生了。
那条之前四处漂移的光谱曲线,像是被一只无形的手按住,瞬间稳定了下来!
“妈呀……”
孙婧惊讶的不知如何是好。
她呆呆地看着那条稳如磐石的曲线,又看了看身边一脸平静的林允宁,叹了口气:
“你这脑子……到底怎么长的?这路子也太野了。”
她已经记不得这是第几次,自己被这个少年天马行空的思路惊到了。
“还行吧。”
林允宁随口应了一句,终于开始了第一次正式的数据采集。
有了稳定的信号,后续的步骤势如破竹。
十分钟后,第一条清晰的、信噪比极佳的非平衡态拉曼光谱,出现在屏幕上。
“成了!”
孙婧激动地一拍手,“看看斯托克斯峰和反斯托克斯峰的强度比,赶紧把温度算出来!”
林允宁点点头,将光标移动到那两个对称分布在零点两侧的信号峰上。
然而,当他读出数据,并代入玻色-爱因斯坦分布公式时,脸上的轻松表情,再次凝固了。
他盯着计算器上那个明显错误的数字,反复确认了几遍,最终摇了摇头。
“怎么了?”
孙婧凑了过来。
“咱们的‘温度计’失灵了。”
林允宁指着屏幕上那个微弱得几乎要被噪声淹没的反斯托克斯峰,声音因为疲惫而有些沙哑,“你看,在低温下,反斯托克斯散射的信号太弱了,信噪比不到3。用它来计算温度,误差至少在百分之五十以上,对咱们这个实验来说没有意义。”
孙婧脸上的兴奋也瞬间褪去。
她当然知道这个原理。
在低温区,晶格中处于激发态的热声子数量呈指数级下降,反斯托克斯散射自然也就微弱得几乎无法探测。
“这……这怎么办?”
她虽然束手无策,但还是期待地看着林允宁,希望他能创造些奇迹。
“这没办法,物理极限。”
林允宁随口说了一句,并不显得如何沮丧。
他关掉了数据采集,靠在椅背上,长出了一口气,“我们得想个别的办法来测温度。”
就在这时,实验室的闹钟响了。
凌晨两点五十五分。
“时间到了。”
孙婧看了一眼时间,无奈地耸了耸肩,“楼下那帮搞生物的,预约了后半夜用。咱们得撤了。”
她一边收拾着东西,一边看着还在对着屏幕发呆的林允宁,半是挑战半是玩笑地说道:
“我约了两天之后的低温拉曼时间,到时候你要是能想出个新‘温度计’来,师姐我请你吃早饭。怎么样?”
林允宁看了看孙婧,点了点头:
“好,一言为定。”
……
第98章 新的难题(求收藏求追读求月票)
国家集训队的生活,对其他人来说或许是松散清闲的,但对林允宁而言,每一分每一秒都像上了发条。
白天,他在阶梯教室里翻看着大学高年级,甚至研究生才会学到的教材。
《量子场论》、《非平衡态统计物理》、《泛函分析》……
而到了晚上,在宿舍其他人争论竞赛难题的时候,他又像个测不准的基本粒子,时而出现在图书馆,时而出现在唐仲英楼实验室。
除了界面声子谱热整流效应的“雅努斯计划”之外。
陈正平的石墨烯项目,高翔的高熵合金项目以及Aether的维护和更新,每一个都要他跟进。
即使有模拟器,多线作战也让他觉得时间不太够用。
两天后,晚上八点,B207实验室。
孙婧早已等在那里。
实验台上,多了一堆林允宁提前列好清单的光学元件:
分束镜、四象限探测器、高精度压电陶瓷位移台,还有一卷黑色的3M电工胶带——每一个光学实验室里用来遮挡杂散光的“终极神器”。
“小学弟,东西都给你备齐了。”
孙婧抱着手臂,靠在实验台上,指了指那堆崭新的零件,“思路想好了?今天要是再解决不了,师姐这顿早饭可就赖上你了。”
林允宁笑了笑,将背包放下,直接走到了那台复杂的低温拉曼系统前。
“咱们先解决光路漂移的问题。上次那个‘乞丐版’反馈系统太野蛮了,每次都在样品上烧个洞,长期用肯定不行。”
他指着光路中的一块分束镜,对孙婧说,“师姐,我们可以在这里加一个半透半反镜,分一小束反射光出来,打到一个四象限探测器上。”
“四象限探测器?”
孙婧愣了一下,随即眼睛一亮。
“对,”
林允宁的语速很快,显然早已在脑中演练了无数遍,“用它来实时监测反射光斑的位置。一旦光斑因为热漂移发生了偏移,探测器就会产生一个误差电压信号。我们把这个信号放大,反馈给样品台下的压电陶瓷促动器,让它进行反向的位移补偿。”
孙婧那双好看的丹凤眼亮了起来:
“这……这不就是个主动反馈闭环控制系统么!”
她瞬间明白了,“思路是好,但光是软件接口和PID参数整定就够麻烦的。你有把握?”
“试试看。”
林允宁的回答依旧简单。
接下来的一个小时,两人再次投入到紧张的改造工作中。
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