第447章 高频脉冲电机

回到家，已经快十一点了。

何雨柱正在厨房忙活，牛肉已经腌上了，正处理那些猪黄喉。

陈婶在旁边帮忙择菜，陈雪茹抱着小念青在院子里晒太阳。

吕辰把小吕晓从背带上解下来，小家伙已经困了，眯着眼睛要睡。

陈婶接过去，轻轻拍着，不一会儿就睡着了。

吕辰刚坐下，就听见门口传来自行车铃声。

“吕辰！在家吗？”

是郑长枫的声音。

吕辰迎出去，郑长枫已经进了院子，身后跟着他媳妇李秀英，还有一个七八岁的小男孩。

李秀英穿着素净衣服，头发梳得整整齐齐，脸上带着笑，手里拎着一只鸭子，用草绳绑着脚，还在嘎嘎叫。

小男孩背着个小书包。

“郑老师，嫂子。”吕辰迎上去。

郑长枫说：“小吕，叨扰了，这是我儿子，郑小川。小川，小叔叔。”

郑小川道：“叔叔好！”

吕辰摸摸他的头：“小川好，欢迎来我家做客！”

李秀英笑着说：“小吕，麻烦你们了。老郑在家老念叨你们，我早就想来认认门。”

吕辰赶紧请他们进屋：“嫂子客气了，快请进。”

李秀英把鸭子递给吕辰：“这是我们从成都带来的，自家养的，肥得很。老郑说要做什么酱板鸭，我就带来了。”

吕辰接过来，笑道：“嫂子太客气了。”

进了屋，陈雪茹和陈婶迎上来。

三个女人一见面，很快就聊到了一起。

李秀英看着小念青，夸个不停，又从兜里掏出几颗糖塞给她。

小念青很快就和郑小川玩到了一起。

郑长枫一进门就拉着何雨柱往厨房走。

“何师傅，来来来，你看看我这个菜谱。”

他从兜里掏出笔记本，翻开给何雨柱看。

何雨柱凑过去，两人头碰头，开始研究起来。

吕辰在旁边听着，两人说的都是些专业术语，“火候”、“刀工”、“腌制时间”，听得他云里雾里。

郑长枫的笔记本上，密密麻麻记着各种菜的做法，有些是传统的，有些是他自己琢磨改良的。

他一边翻一边给何雨柱讲解，何雨柱时不时插一句，两人讨论得热火朝天。

吕辰看了一会儿，插不上话，就去准备茶水。

……

下午三点，秦世襄和刘建国到了。

秦世襄手里提着一瓶酒，刘建国手里拎着两包点心。

“秦教授，刘工，快请进。”吕辰迎出去。

秦世襄把酒递给吕辰：“这是汾酒不错，今天开了它。”

吕辰接过来，酒瓶上落着一层灰，看着有些年头了。

刘建国把点心递过来：“柳州的酥糖，尝尝。”

吕辰笑道：“两位太客气了。”

进了屋，郑长枫从厨房探出头来：“秦教授来了？刘工也来了？你们先坐，我这儿忙着呢，和好面就来。”

秦世襄笑道：“郑老师，你忙你的，我们先喝茶。”

吕辰请秦世襄和刘建国到书房坐下，泡了茶，三人聊了起来。

秦世襄端起茶杯，喝了一口，说：“小吕，你这书房不错，清静。”

吕辰笑道：“就是小了点，东西堆得乱七八糟。”

刘建国看着书架上的书，说：“吕工，你这书不少啊。”

吕辰说：“有些是自己买的，有些是朋友送的。刘工要是想看，随时来借。”

三人聊了一会儿，郑长枫和好面，也走了进来。

话题很自然地转到了6305厂。

都是“星河计划”相关的人，说话也方便。

郑长枫说：“现在6305厂的产线，算是跑起来了。听风者一号芯片，就是那个用在‘电子耳朵’上的tFZ-1，良率已经能到37%左右。二维卡读卡机的芯片EwK-1，能做到48%。就是红星一号的hx-1，最差，只有29%。”

秦世襄皱起眉头：“差距这么大？”

郑长枫叹了口气：“hx-1集成度最高，对工艺的要求也最高。光刻、扩散、金属化，哪一道出点问题，良率就往下掉。”

刘建国问：“主要卡在哪儿？”

郑长枫说：“光刻。GcA-201cGS那台光刻机，进给是靠低速电机带动丝杠。操作员得屏住呼吸，一丝颤抖都不行。我们经常在电视监视器上看着，那个线条，一会儿清楚一会儿糊的，全看操作员的手稳不稳。”

秦世襄点点头：“光刻机的精度，确实是瓶颈。”

吕辰听着，心里一动：“秦教授，郑老师，刘工，我有一个想法，你们听听看。”

三人看向他。

吕辰说：“郑老师说的这个问题，光刻机的进给精度，全靠操作员的手稳。但人的手再稳，也是有限的。能不能用技术手段，把这个进给变成自动的，高精度的？”

秦世襄眼睛一亮：“你说说看。”

吕辰拿起一支笔，在纸上画了一个简单的示意图。

“这是光刻机的工作台。现在的驱动方式是电机带动丝杠，丝杠推动工作台。这个方式的精度，取决于电机的转速控制、丝杠的加工精度，还有传动过程中的间隙。”

“我的想法是，用石英晶体技术把这个电机升级一下。”

秦世襄愣了一下：“石英晶体？你继续说。”

吕辰点点头：“石英晶体的核心特性，是压电效应，给它施加电场，它会产生极其稳定的机械振动。这个振动的频率，取决于晶体的切割角度和厚度。”

秦世襄点点头：“有想法，石英晶体的每一次振动，都可以看作是一个精确的‘步进’。如果能把这个振动转换成机械位移，那理论上，晶体的每一次振动，都对应着工作台移动一个微小的距离。你是想用石英晶体产生的高频信号，来控制一个电机？”

郑长枫问道：“那本质是还是一个电机啊，和低速电机有什么区别？”

吕辰道：”郑老师，那如果我们做一台磁浮的电机呢。”

郑长枫追问道：“磁浮？”

吕辰点点头：“对，磁浮。让工作台悬浮在电磁场里，没有任何机械接触，也就没有摩擦，没有磨损，没有振动。然后用石英晶体产生的精确脉冲，来控制电磁场的变化，一步一步地推动工作台前进。”

他拿起笔，在纸上画了一个更复杂的图。

“这是一个初步的构想。核心部分，是一个用石英晶体控制的脉冲发生器。晶体的每一次振动，都产生一个精确的脉冲。这个脉冲被放大后，送到电磁线圈，产生一个变化的磁场。工作台上嵌有永磁体，这个变化的磁场，就会推动工作台移动一个微小的步距。”

“步距能做到多小？”秦世襄问。

吕辰想了想：“理论上，如果晶体频率足够高，磁路设计足够精密，可以达到纳米级。”

刘建国倒吸一口气：“纳米级？那比微米还小一千倍？”

吕辰点点头。

秦世襄沉默了几秒，然后开口：“吕辰，你这个想法，很大胆。但有几个问题，得想清楚。”

他拿起笔，在吕辰画的图上点了几处。

“第一，磁浮。要让工作台悬浮起来，需要精确控制电磁场。工作台本身的重量，加上上面要承载的东西，起码几十斤。要让它稳稳地悬浮，还要能在水平方向上精确移动，这对电磁场的设计要求极高。”

吕辰点点头：“秦教授说得对。磁浮技术本身，就是一个大课题。”

秦世襄继续说：“第二，高频。你刚才说，用石英晶体产生高频脉冲。晶体的频率确实可以很高，但问题是，这么高的频率，电路能不能跟得上？电流切换那么快，会产生电磁干扰，还会产生涡流损耗，线圈会发热。发热就会导致参数变化，精度就没了。”

郑长枫在旁边接话：“而且，你们的‘掐丝珐琅’电路板，用在工频或者低频控制上没问题。但这么高的频率，电路板本身的分布参数，寄生电容、寄生电感，会变得非常显着，信号可能会畸变得一塌糊涂。”

吕辰说：“郑老师，这个问题我想过。如果现有的电路板不行，那就得研发新的，适用于高频的电路板。”

郑长枫点点头。

刘建国开口了：“吕工，你说的这个闭环控制，怎么实现？”

吕辰说：“刘工问得好。开环控制是不够的，因为负载变化、温度漂移，都会影响实际位移。必须引入实时的位置反馈。”

他在图上加了一个反馈回路。

“可以用光栅尺，或者激光干涉仪，实时监测工作台的实际位置。把这个位置数据送回到控制器，和晶体发出的理想脉冲进行比对。如果发现偏差，控制器就调整输出，修正误差。这就是全闭环伺服控制。”

刘建国若有所思：“光栅尺……激光干涉……这些技术，精度没这么高。”

吕辰说：“刘工，你们的微波探伤技术，其实也可以用来做位置反馈。微波的波长很短，如果能做出一个微波干涉仪，精度可能比激光还高。”

刘建国眼睛一亮，想了想，又皱起眉头：“但微波设备体积大，功耗高，装在这么小的系统里，怕是够呛。”

吕辰说：“可以先从光栅尺开始。等微波技术成熟了，再换也不迟。”

秦世襄放下笔，看着吕辰画的图，沉默了好一会儿。

然后他抬起头，说：“吕辰，你这个想法，技术上可行，但难度极大。磁浮、高频、闭环控制、新材料、新工艺……每一个环节，都是硬骨头。”

吕辰说：“我知道。但如果不啃这些硬骨头，光刻机的精度就永远上不去。我们做集成电路的，工艺越做越细，从五微米到两微米，再到一微米，对光刻机的要求越来越高。现在的GcA-201cGS，已经是极限了。再不突破，后面就没路走了。”

秦世襄点点头，叹了口气：“你说得对。”

郑长枫在旁边听着，忽然开口：“吕辰，你说的那个磁浮电机，太遥远了。我有个想法，不知道行不行。”

吕辰看向他：“郑老师您说。”

郑长枫拿起笔，在纸上画了一个简单的示意图。

“咱们别一步登天。先利用现有的晶振和脉冲电机技术，搞一个‘晶振同步高频脉冲电机’。”

他一边画一边解释：“电机还是普通的步进电机，轴承也是普通的。但驱动它的脉冲信号，不是由普通的振荡电路产生，而是由石英晶体产生。晶振的精度，比普通振荡电路高好几个数量级。这样一来，电机的每一步，都由晶振精确控制。虽然机械结构没变，但精度能提一大截。”

吕辰听着，眼睛亮了。

郑长枫继续说：“这个方案的好处是，不用等磁浮技术，不用等新材料，不用等新工艺。现有的脉冲电机，现有的‘掐丝珐琅’电路板，稍微改改就能用。咱们先把GcA-201cGS上的那个手动进给换了，让操作员不用再憋着气干活。这一步做到了，良率就能提上来。”

秦世襄点点头：“郑老师这个思路务实。”

郑长枫说：“第一步做成了，再考虑第二步。第二步，做一个‘管状直线电机’。”

他在纸上画了一个圆筒，又在圆筒里画了一根轴。

“定子做成一个圆筒，里面绕上线圈，像炮管一样。转子就是一根轴，上面嵌有永磁体，或者像感应电机那样的鼠笼条。通过石英晶体控制通入线圈的交流电频率，产生行波磁场。这根‘炮弹’就在磁场里悬浮着，往前直线运动。”

他抬起头，看着三人：“这不就直接驱动工作台了吗？彻底扔掉丝杠！什么背隙、磨损、振动，全没了。而且，因为是直线运动，不需要任何转换机构，精度比旋转电机加丝杠高得多。”

刘建国一拍大腿：“郑老师，你这个思路好！两步走，第一步保眼前，第二步谋长远。”

秦世襄也点头：“管状直线电机，这个构想很有意思。磁悬浮、直线驱动、晶体控制，三位一体。如果能做出来，不光是光刻机，雷达天线的精确跟踪、相控阵雷达的移相器控制，都能用上。”

郑长枫笑道：“秦教授，您这是职业病，什么都往雷达上靠。”

秦世襄也笑了：“搞了一辈子雷达，习惯了。”

四人正说着，外面传来一阵笑声。

“吕辰！我们回来啦！”

是娄晓娥的声音。

吕辰起身，推开书房的门，就看见娄晓娥和雨水一起进了院子。

娄晓娥穿着那身藏蓝色的列宁装，头发有些乱，脸上带着疲惫，但眼睛亮亮的。

雨水跟在她后面，穿着白衬衫蓝裤子，胸前别着一枚校徽，脸上红扑扑的。

“回来了？”吕辰迎上去。

娄晓娥点点头：“累死了。站了一天，脚都肿了。”

雨水说：“我也累，但特别激动。表哥，你是没看见，天安门广场上那个人啊，一眼望不到边。我们学校的方阵走过的时候，我使劲挥花，手都快挥断了。”

吕辰笑道：“行了，快进屋歇着。郑老师他们来了，正在书房聊天呢。”

娄晓娥和雨水进屋，先跟郑长枫、秦世襄、刘建国打了招呼。

郑长枫的媳妇李秀英也从厨房出来，几个女人凑到一起，叽叽喳喳聊起了今天的见闻。

郑长枫看看天色，说：“行了，该做饭了。何师傅，咱们动手？”

何雨柱从厨房探出头：“郑老师，我都准备好了，就等您呢。”

两人进了厨房，不一会儿，就传来锅碗瓢盆的声响，还有浓郁的香气。

两人在厨房里忙得热火朝天，香味一阵一阵飘出来，惹得院子里的人频频往厨房张望。

……

天色渐渐暗下来，院子里的灯亮了起来。

郑长枫和何雨柱终于忙完了，一道道菜端上桌。

火边子牛肉，色泽红亮，薄如蝉翼，吃起来又香又有嚼劲。

火爆黄喉，脆嫩爽口，麻辣鲜香。

酱板鸭，酱色红润，肉质紧实，咸中带甜。

还有担担面，面条细韧，芝麻酱香浓，肉末酥香，一口下去，满嘴留香。

秦世襄带来的汾酒也开了，酒香醇厚，和菜香混在一起，让人食欲大开。

“来来来，大家动筷子。”吕辰招呼着。

众人举杯，先干了一杯。

郑长枫夹起一片火边子牛肉，放进嘴里，慢慢嚼着，脸上露出满足的神色。

“就是这个味道。”他感慨道，“小时候在自贡，每到过年，我妈就做这个。后来出来读书、工作，再也没吃过了。”

何雨柱说：“郑老师，您今天做的这个，比我吃过的任何火边子牛肉都好吃。”

郑长枫笑了：“何师傅，你这话我爱听。”

秦世襄夹了一筷子火爆黄喉，赞道：“这个火候，绝了。又脆又嫩，不老不柴。”

刘建国吃着担担面，连声说：“好吃，真好吃。我在柳州吃过担担面，没这么香。”

娄晓娥和雨水吃得欢，一边吃一边夸。

小念青也拿着个小碗，陈雪茹给她夹了几片牛肉，小家伙嚼得有滋有味。

小吕晓被陈婶抱着，瞪着眼睛看着一桌子人，不知道发生了什么，但也能感受到热闹的气氛，咿咿呀呀地叫着。

……

酒过三巡，菜过五味。

秦世襄放下筷子，看着吕辰：“吕辰，下午咱们说的那个晶振同步高频脉冲电机，你打算什么时候跟刘教授汇报？”

吕辰想了想：“等国庆假期结束，我整理个详细的方案，去找刘教授。”

郑长枫说：“我也回去把那个管状直线电机的构想再细化细化，把图纸画出来。反馈系统这块，微波干涉仪现在做不了，但光栅尺应该可以，还得找陈厂长，这是他的强项，回头跟他汇报汇报。”

秦世襄说：“磁浮这块，我回西军电之后，组织几个人先做理论模型。等你们第一步走通了，我们再上。”

吕辰举起酒杯：“那就这么定了，咱们就来做这个‘精密定位与驱动’课题。”

四人碰了一杯。

一顿饭，吃了两个多小时。

等到撤席的时候，已经快九点了。