追寻“中国太阳”(专访电气学院潘垣院士)

作者:发布时间:2023-05-26

01-潘垣院士照片

潘垣,教授,博士生导师,中共党员,中国工程院院士,磁约束聚变技术和高功率脉冲电源技术专家,从事超导电力、脉冲功率及等离子体等方面的科学技术研究。


人生道路上,追求是有原则性的,个人追求一定要与国家、民族的追求高度统一。这是潘垣院士心里的光,他亦是循着光照的方向不断前行。


胸怀大志,报效祖国

少年丧父,又逢抗日战争爆发,潘垣的童年是在战乱逃亡中度过的。“我是1933年在宜昌出生,1931年9·18事变,1935年12·9运动,1937年抗日战争全面爆发,所以说我的童年真的是战乱不断。现在回忆起江边、飞机场的爆炸都是历历在目。”虽然父亲很早就去世,但母亲经常和潘垣说:“儿啊,没有国,哪有家?”“这句话让我记了一辈子,服务祖国是我研究的根本追求。”

潘垣就读的中学就坐落在长江岸边,那壮丽的峡江,奔腾的江水,联想到老师讲述的有关萨凡奇(一位热心三峡水电工程的美国水利专家)的故事和未来三峡电站的宏伟蓝图,潘桓纯真的心灵中充满憧憬,他希望将来回到故乡宜昌去建造三峡电站,为祖国的电力事业有所贡献。1951年,潘垣考入武汉大学电机系。1953年,随着全国院系调整,他由武汉大学转到华中工学院电力系继续自己热爱的电力专业学习。潘垣读书时居住在华中工学院西一舍,平常吃饭就在西一食堂,当时的学费、食宿都是国家全包的,给他减轻了不少负担。对专业的热爱和强烈的求知欲,让他整日徜徉在电学知识的海洋中,孜孜不倦,精益求精,很多课程考试都拿到了满分。

02-少年青年时代的潘垣


坚持科研,不忘初心

1958年8月,潘垣被挑选到当时保密的第二机械部,从此开始了一生为之追求的事业——核聚变。他是我国最早从事核聚变研究的主要成员之一,是我国核聚变电磁工程和脉冲功率技术的主要开拓者,至今还一直活跃在核聚变研究前沿。1958年,潘垣先后参加了我国最早的两套核聚变实验装置的研制:代号“雷公”的直线箍缩装置和代号“小龙”的磁镜绝热压缩装置。1966年他主持制订了代号“凌云”的仿星器装置的工程物理方案与技术设计,研制出磁面磁体、环向偏滤器和无极等离子体喷枪等。1970年后,潘垣参与主持了451工程HL-1的研制。1983年,潘垣调中科院等离子体物理所后,他又负责完成了该所当时的主要托卡马克装置HT-6M的脉冲电源及控制系统升级改造。此外,作为访问学者,他还先后在JET和TEXT-U两套托卡马克装置上开展了工程与实验研究。

磁约束受控核聚变是高技术集成度很高的综合性大科学工程。潘垣成功地将阶段性聚变技术成果开发应用于国民经济建设和国防建设。作为技术负责人,潘垣领导了大型同步发电机氧化锌非线性电阻灭磁及转子过电压保护的研究与电站现场的工业试验,解决了最严重灭磁工况的确定,氧化锌多元件均能组合优化及发电机定转子能量耗散分布等问题,终于在白山水电站国内当时最大型30万千瓦机组上试验成功投入运行。该项成果获中科院科技进步二等奖,相关技术获国家专利两项。潘垣负责并系统地研究了补偿脉冲发电机CPA,已完成两台不同机型的研制。后一型CPA的脉冲电流增益高出美国同类装置近2个数量级,且具调幅调频功能,不仅紧凑小型,且可依靠剩磁自激起励。这项成果已获中国专利优秀奖。潘垣还提出由电容器建波头由CPA提供主发射的连发电热炮脉冲电源方案,已经模拟实验验证,并获发明专利。

03-托克马克


育人育才,言传身教

“在我的理解中,院士,应该从事着名称长长的、我们听不懂名称的高端项目,指点博士生们学习研究,坐在会议室的嘉宾席上、只在主持人介绍时站起来远远微笑示意……说实话,对于本科生而言,他们的存在只是一串串不断重复的名号罢了,我从没想过竟然会有一名院士成为我真正意义上的老师。”一位听过潘垣《电磁场与波》课程的本科生这样感慨到。

在潘垣的学生的心中,在对待学术问题上,导师非常严谨;在对待学生生活上,导师十分则关心。学生写的科研文章,潘垣指示副导师一定要严格把关,对于没有创新性的,一律不允许发表。而当学生在生活上遇到困难的时候,他却会竭尽全力地去给予帮助。每年快过年的时候,潘垣都会将科研经费提成中他应得的那一份拿出来,以奖金的形式分发给实验室团队中的青年教师和研究生,营造了一种团结奋进的科研氛围。

04-潘垣院士为本科生上课间隙


寄望后辈,青出于蓝

“学海无边,我求学是要不断充实知识库。”潘垣表示,科学技术发展很快,国家的规划政策在不断向前发展,所以要及时学习党的路线方针政策、国家规划计划等。“学习的目的是要了解国家的重大需求在哪里。”潘垣谈到,求学的目的也是求题,选对了题就成功了一半,国家重大需求才是研究人员真正应该关注的。

与此同时,“求新、求真、求毅、求实、求才、求乐”也是潘垣的追求。作为大学教授,他高度重视教书育人工作,十分重视人才培养。2021年,潘垣以第一作者撰写论文《面向“电气化+”的电气工程本科人才培养体系重构刍议》,文中提到,电气学科作为一门传统学科,在新时代的诸多变革形势下,其人才培养体系也存在重大变革需求。“学术之生命在于发展,人才辈出才能青胜于蓝。”潘垣说。

05-潘垣院士与强磁场中心专家研究技术问题