第127章 难题（1）

江思雨回到阔别三个多月的实验室，空气里熟悉的尘埃、机油和电子元件加热后的混合气味，竟让她有片刻的恍惚。组里的同事见到她，眼神各异，有关切，有好奇，也有不易察觉的打量——毕竟，带着三个未满百日的孩子重返这种高强度、高保密性的前沿攻关项目，在研究所历史上绝无仅有。

　　“希望工程”原型机的研制，在她休假期间进入了最胶着也最混乱的阶段。理论设计早已完成，但工程实现的细节魔鬼无处不在。超导磁体的液氦低温系统漏热超标，真空束流管道的焊缝在极低温下出现微应力裂纹，高频加速腔的调谐精度始终达不到设计要求……每一个问题都牵一发而动全身，各个子系统团队争论不休，项目总师陈寅初院士的眉头锁得越来越紧。

　　江思雨没有被立刻委以重任，只是被暂时安排协助整理和分析各个子系统海量的测试数据。她没有异议，默默地接过那些一沓沓油印或打印的、充斥着专业符号和工程术语的日志、图表、故障报告。

　　白天，她高效地处理这些信息，用颜色笔标出异常点，绘制关联曲线，撰写简洁的分析摘要。下午准时离开，回四合院哺乳、陪伴孩子。深夜，等孩子们睡熟，保姆也歇下后，她会在东屋外间的小书桌上，摊开手稿，就着台灯，重新审视那些数据，尝试用自己的理论框架去理解那些工程困境背后的物理本质。

　　她很快发现，许多问题被孤立看待，归咎于材料、工艺或控制精度，但若从能量流、应力分布、电磁场与物质相互作用的更基本层面去建模，往往能看出不同问题之间隐秘的关联。比如，真空管道的微裂纹出现位置，与她计算出的、在特定束流调试模式下可能产生的异常电磁应力集中区域高度重合；高频腔的调谐偏差，似乎与冷却水回路中微弱的、特定频率的压力脉动存在某种耦合。

　　这些发现太过“理论”，太偏离工程团队习惯的思维路径。她没有立刻汇报，只是在自己的笔记上，用只有她能完全理解的符号和算式，搭建起一个越来越复杂的、试图统一解释多个“异常”的物理图像模型。这模型粗糙，充满假设，却像一个隐约的路标。

　　转机出现在一个周五的深夜。

　　负责束流注入系统（injector）的团队遇到了一个致命难题：用于产生初始电子束的电子枪，其阴极在反复的高压脉冲轰击下，寿命急剧衰减，远低于设计指标。更换了几种阴极材料，优化了脉冲波形，效果都不明显。项目进度眼看要因此卡住。

　　周一的项目协调会上，气氛凝重。电子枪团队的负责人，一位头发花白的老研究员，疲惫地解释着各种尝试和失败，结论是可能需要重新设计整个电子枪结构，但这意味着至少半年的延迟和不可估量的经费追加。

　　陈寅初院士的脸色很难看。会议室里烟雾缭绕，争论声渐起。

　　江思雨面前摊开着笔记本。她之前留意过电子枪的测试数据，尤其是阴极发射电流衰减的曲线，那曲线形状有些特别，不是简单的指数衰减，而是在初期有一个陡峭下降，随后进入一个缓慢但持续的下降平台。她当时就怀疑，除了材料本身，可能存在某种“种子损伤”机制。

　　就在老研究员展示一组阴极表面扫描电镜照片，指出那些微小但密集的坑蚀点时，江思雨的目光与笔记本上某一行算式旁，她随手画下的、模拟极高能量密度粒子束轰击材料表面时可能引发的“级联缺陷产生与热  spike区域”示意图重合了。

　　一个念头电光石火般闪过。

　　她没有举手，直接开口，声音不大，却在嘈杂的会议室里清晰地穿透出来：“或许可以尝试，在阴极工作脉冲之前，叠加一个极短促、极低能量的负偏压预脉冲。”

　　所有人都愣了一下，看向她。

　　电子枪的老研究员皱起眉：“江思雨同志，这是什么原理？我们试过调整主脉冲参数……”

　　“不是调整主脉冲，”她站起身，走到前面的白板前，拿起笔，无视了那些复杂的工程图，快速画了一个简单的示意图——阴极，阳极，以及一个额外的、与主高压脉冲时序略有提前的负偏压电路，“我的推测是，问题可能不完全在于阴极材料承受高能电子轰击的能力，而在于主脉冲前沿产生的极强电场，在阴极表面微观不平整处诱发了场致发射‘尖峰’（field  emission  whiskers），这些‘尖峰’瞬间汽化，不仅本身造成损伤，其产生的金属蒸汽羽辉还会被后续的主束流电离、加速，反过来像‘霰弹’一样轰击阴极表面，形成级联损伤。”

　　她边画边解释，语速很快，却逻辑严密：“如果我们在主脉冲到来前极短时间（纳秒量级），先施加一个微弱的负偏压，这个偏压不足以引起显著发射，但足以在阴极表面形成一个更均匀的预电场，某种程度上‘熨平’那些可能诱发场致发射的微观尖端，或者至少改变其初始状态。这样，当主脉冲到来时，场致发射的爆发会被抑制，从而切断后续级联损伤的源头。”

　　会议室里一片寂静。这个思路完全跳出了改进材料或优化主脉冲的范畴，是一种基于对物理过程深层机制推测的、近乎“釜底抽薪”的干预。

　　“理论上……似乎有可能”，一位搞等离子体物理出身的副研究员沉吟道，“但预脉冲的幅度、宽度、与主脉冲的延迟时间，需要极其精密的控制，而且这个效应……有实验或模拟验证吗？”

　　“没有直接的实验验证”，江思雨坦然回答，“但我基于现有阴极材料的场发射模型和金属蒸汽羽辉动力学做了简化模拟，”她指了指自己笔记本上的一页，“结果显示，在特定参数窗口下，这种级联损伤机制可以被显著削弱，当然，具体参数需要实验摸索”。


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