header photo

陶德坚回忆录(23)研究防微震

February 8, 2015

一九五九年,中国许多地方已经出现生活用品供应紧张,日子不好过了。但是在北京,特别是在清华,终究是首善之区,生活还在照常运转,原来接受的那些生产任务,也还得完成,学校里仍是一派忙忙碌碌的景象。

我 从太原回来后,参加了清华自己的一项工程设计,这项工程是学校生产和研究精密仪器结合进行教学的基地,当时像这种具有高新技术的项目,都被认为属於国家 机密,所以用了个代号9003来表示。我去参加也仅是为了解决这个项目中一个特殊机房的防微震问题。这个机房是为安放光栅机而建造的,这个光栅机要求周围 的环境平稳安定,如果震动的频率在两赫兹以上、震动幅度超过十万分之一毫米时,它就要出废品。我的任务就是要解决,如何使周围的震动不影响光栅机的工作。 两个即将毕业的学生杨良为、吕筱瑗分配来随我工作,把解决这个问题作为他们完成了毕业设计。后来他俩毕业走了,而我由此开端,继续投身这防微震的研究,直 到文化大革命。

要解决这防微震的问题,首先得察知这样微弱的震动的存在,需要灵敏度很高,能够将震幅小到十万分之一毫米的震动测出的仪 器,当时全中国一台这样的仪器也没有,好在清华终究是基础雄厚的高等学府,我在校内现有的仪器中,找到一台丹麦造的拾震仪和一台荷兰造的声频记录仪,在给 它们加上一些补充装置后,居然得到能测出接近这样微小震动的效果。

我在建筑系上学时,从未接触过这些仪器;有关的的基础知识,在建筑系的 课程中也不占重要位置。我的研究课题,已不属于於建筑学的范围,实际上是改了行,只好从头学起。改装仪器时,得到这方面的专家来晋炎的指导;仪器装配起来 后,理论力学教授李方正,又帮助我们标定。随后又到防微震研究开始得比我们早的上海光学仪器厂去学习和收集资料。

和我一起去上海的,除了 杨良为、吕筱瑗和清华另外两个学生,还有其他单位作这项研究的同行。当我们到达上海光学仪器厂时,正赶上他们停下正常生产,全厂人员都在昼夜不停地制作超 声波发生器,原来这时上面有人以为超声波妙用无穷,几乎是万能的,一声令下,全国都搞起来了,这个工厂自然不能落后。我们进了厂,才知道要看的机房被定为 绝密一级,带来的介绍信不足以证明我们可以进入这机房。厂方劝我们,你们来了这麽多专家,正好帮我们研究一下如何将超声波用于防微震,别的事等搞完这超声 波再说。听到这样的安排,同行的哈尔滨建筑工程学院的力学专家王光远教授就火了,搞什麽超声波防震!愤然离去;他的助手们和其他单位的人也跟着走了,就剩 我们清华五个人。我想,客随主便,既然来了,不妨先跟着干一干。

我们利用带去的仪器,帮他们测量了在超声波的冲击下,原有环境震动情况的 变化,结果是毫无效果,这不仅是王教授,连我们和厂方参加这一测试的人员都已料到的,得到这个结果,他们很高兴,因为不管是否有效,反正超声波他们已经用 过了,而且是有外来的专家参加作出的结果,他们可以向上级交差了。这一来,我们和他们的关系融洽了,他们说我们现在是合作研究,因此可以和他们的工作人员 一样进入机房,原要求的那套保密审查也就免去了。这样我们就和他们一起研究这光栅机的防微震问题,着实干了一阵子,提出了一些改进措施,厂方采纳了我们的 改进措施,取得了较好的效果,我们也得到了希望得到的资料。

就在准备返回北京的时候,我突然发起高烧来了。幸好杨良为同学的家就在上海, 接我到他的家中住了两天,高烧有所减退,我便赶快买了火车票马上回家,急急忙忙没有买到卧铺也走了,谁知在火车上体温又猛然升高,杨良为找车长为我争取到 一个卧铺,到北京后他把我送回家中,这时我仍高烧不已,世龙立即雇了辆三轮车把我送到地质学院斜对门的北京医学院附属医院,医生不能判断这是什麽病,但烧 得这样厉害,还是把我留下住院。在医院,高烧持续了三天,第四天在未用任何药物的情况下,高烧自然退去了,我好象睡了一个大觉,人也精神了,什麽事都没有 就出了院,而到最后医生也没查出我是得了什麽病。我想,这可能是在上海时太紧干了几个通宵,在校内工作到深夜也的确是经常有的,他特别对那种为了赶什麽献 礼,或为了某要人来参观而加班加点,最为不满。当时清华园内每晚都灯火通明,叫做挑灯夜战,这是从农民那里借来的新词,干到晚十二点,便能领到一份餐卷到 食堂去吃一顿免费的夜宵,一般学生都要夜战到这时吃完夜宵再去睡觉。我作为指导教师,当然得随之夜战而且我也是希望早点完成任务,那时年轻,也不觉得体力 有什麽不支,所以常是差不多凌晨一点才回家,。世龙对我们这种作法一直不以为然,他说青年人是长身体的时期,不能让他们这样熬夜,前几年上面一直在抓学生 负担过重的问题,还提出过健康第一的口号,怎麽现在又这样搞,他总以为是蒋南翔好大喜功,但清华的事他管不了,於是每到晚上十点钟就跑到建筑系系馆我们的 工作室旁边的窗下大叫:“陶德坚,该回家睡觉了!”学生们也带取笑地连连催我回家,使我真不好意思,回去的路上我嚷嚷着叫他别管我的事,有时他叫了我也不 回去,但他却象个标准闹钟,不管我回不回,到时候必叫。

没想到他这样要别人注意健康,他自己在这年夏天出了一个多月野外就带着痢疾回来 了,随后又发现得了黄疸型肝炎,在地质学院的隔离病房住了三个月,出院后又继续休息了三个月,他到的是北京的远郊区,离北京不过百里左右,但景况已和北京 城内大不一样,人民公社前一阵很红火的吃饭不要钱的公共食堂,已没有多少可吃的东西,他曾去一个这样的食堂交钱吃饭,仅有玉米糊和很少一点咸菜供应。好在 这肝炎没有痛苦,只要求好好营养和好好休息,他落得在家不上班,正好不参加这年秋后对右倾机会主义的批判。

经过反右倾,认为前一阵存在好 大喜功问题的意见,受到了批判,虽然大炼钢铁不得不中止了,但还不能说是得不偿失,自然像挑灯夜战这类事还应肯定,清华园内忙碌如旧,这时我完全不担任教 学工作了,改作仍然拿薪水的在职研究生,继续我的防微震研究,同时还学习马列主义哲学和英语,张昌龄教授成为我的导师。

这样过了一段时 间,系主任吴良镛教授(这时建筑系又和土木工程系分开了,吴先生接替梁先生担任建筑系的主任)告诉我,长春光学机械研究所的所长王大珩邀我前去研究光栅机 的防震问题。王先生是国内外知名的光学专家,长春光学机械研究所是当时全中国唯一拥有光栅机的单位,他们这台机器,造成已有半年,但一直未能生产出一块合 格的光栅,他们认为关键是受到环境震动的影响,邀请我去,是希望能帮助解决这个问题。张昌龄教授得知后,也愿前往,我更高兴了,说走就走。这时已入冬,世 龙想到东北天气冷,特意给我买了一件粗呢的厚大衣。

在光学机械研究所,我们第一次看到这光栅机的工作情况。光栅是一块刻有许多细微的平行 线条的平板玻璃,光栅机的作用是刻划这些线条,它需要在每毫米的宽度上刻出五百、一千甚至是两千条线,而且应当是粗细一样,绝对平行,因此在刻划时,刻刀 与玻璃之间必须保持相对稳定,稍有摆动,刻出的线就会产生偏差;如果刻的是两千线的光栅,偏差达到十万分之一毫米,这块光栅就报废了。

仔 细观察了光栅机的运作后,我发现,原先以为要使防震基础的隔震效果达到二赫兹以上、震幅不超过十万分之一毫米是没有必要的,因为在频率低的情况下,刻刀与 平板玻璃将同步运行而不致产生相对运动,这个分析如果是符合实际的话,一般最简单的压缩式防震基础也有可能满足要求,尤其是这个研究所的光栅机是刻五百线 的,是属於精确度要求较低的一种,应当更好解决。於是我设计了一个自震频率为二赫兹的压缩式防震基础,在有弹性的泡沫垫子上面再放一块混凝土板就可以制 成,建议不妨用它来试试,王、张两位前辈都表示同意。制作这种基础的材料容易得到,买来普通的床垫就可以用,新的防震基础很快就装置好了,光栅机换了新的 防震基础,马上开始试刻。

试刻用了整整一天一夜,喜讯传来,第一块合格的光栅刻出来了。虽然还只有五百线,但精度更高的光栅机那时他们还没有,眼下的应用没问题了,我们的长春之行,算是圆满结束,长春光学机械研究所为这件事开了庆功会。

回 到学校,校刊约我写了一篇报道我们这次长春之行的文章,定名为“打破框框,按辩证法办事”。发表时,党委副书记何东昌给改成“跳出框框,按辩证法办事”, 说这框框总是要有的,不能破。他这话的意思至今我也还不明白,而我们究竟用了多少辩证法,其实我自己也不清楚。不过,不管怎麽说,我这防微震研究,从外行 到居然能解决点问题,总算有了些进展,来找的人也多了,我更是一头扎进了这个项目的研究里,对社会上的事很少关心,那里知道,前所未有的困难,已悄悄来到 我的身边。

Go Back

Comment