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中國民營企業(yè)突破“非制冷紅外成像”核心技術(shù)

星之球科技 來源:科技日報2014-07-09 我要評論(0 )   

4年前,剛剛成立的煙臺睿創(chuàng)公司決定研制一只火眼金睛無論雨雪交加,還是煙塵霧霾,完全不受光線影響的透視眼,看透暗夜中隱藏的秘密。 非制冷紅外成像及太赫茲實時成像...

       4年前,剛剛成立的煙臺睿創(chuàng)公司決定研制一只“火眼金睛”——無論雨雪交加,還是煙塵霧霾,完全不受光線影響的“透視眼”,看透暗夜中隱藏的秘密。

 

  “‘非制冷紅外成像’及‘太赫茲實時成像’是一種比孫悟空的‘火眼金睛’更神奇的技術(shù)”,在研發(fā)者看來,它們的“神奇”之處在于:在戰(zhàn)場上,可以探測夜幕掩蓋下的目標(biāo)、顯示煙霧中隱藏的坦克;在日常生活中,可以打造車輛的夜視系統(tǒng);在機(jī)場安檢中“1秒安檢掃描全身”,也可以“驗明”建筑大樓的“瑕疵”……

 

  這只“眼睛”的研制過程究竟有怎樣的故事?

 

  “紅外之眼”能看到什么?

 

  正在高速行駛的轎車前方突然竄出一只動物,在能見度只有兩三米的情況下,車輛卻提前十米剎了車。借助車上的遠(yuǎn)紅外線攝像機(jī),駕駛員能及時識別出人、動物和車輛等不同散熱物體;一座建筑的質(zhì)量“瑕疵”與節(jié)能水平難以用肉眼觀察,但通過紅外成像技術(shù),檢測易如反掌,因為裂縫處與其他地方的溫度不同。

 

  “借助于目標(biāo)自身發(fā)射的紅外輻射來看透肉眼看不到的東西”,就是紅外成像技術(shù)。上述兩個例子只是這項技術(shù)廣泛用途的部分顯示。

 

  在軍事上,紅外熱像儀可應(yīng)用于軍事夜視偵查、武器瞄具、夜視導(dǎo)引、紅外搜索和跟蹤、衛(wèi)星遙感等多個領(lǐng)域;在民用方面,可以用于材料缺陷的檢測與評價、建筑節(jié)能評價、設(shè)備狀態(tài)熱診斷、生產(chǎn)過程監(jiān)控、自動測試、減災(zāi)防災(zāi)……

 

  這是一個散發(fā)著巨大誘惑的市場,也是一個“難以高攀”的市場——核心成像芯片的研制太難了,難到只被西方少數(shù)國家掌握,卻因其廣泛的軍事用途被列入技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)之列。而國內(nèi),圍繞著這項“高門檻、寬應(yīng)用”的技術(shù),一批國字頭科研院所和高新企業(yè)展開角逐,其中包括資金、實力并不占優(yōu)的民營企業(yè)睿創(chuàng)公司。

 

  這家公司創(chuàng)業(yè)者認(rèn)為,“實際上,紅外行業(yè)特別是非制冷紅外成像行業(yè)在中國是一個空白,沒有誰真正突破了核心技術(shù),這就給我們同等競爭的機(jī)會。”

 

  企業(yè)的嗅覺是最靈敏的,這促使睿創(chuàng)公司招兵買馬,試圖在這個行業(yè)一展身手,“成立公司之前,我們沒有100%的把握,只有70%。”在公司的創(chuàng)業(yè)者看來,睿創(chuàng)是民企,“沒有退路,只能拼命”:“我們把身家性命都押上了,這就是我們的飯碗,做不成就沒有飯吃。”

 

  不過,破釜沉舟的創(chuàng)業(yè)者還是沒想到,“這個領(lǐng)域的‘水太深了’。”

“深不可測”的研發(fā)大海淹沒了誰?

 

  黑夜是光的墳?zāi)?,也讓人們產(chǎn)生了對光明的渴求,紅外成像與紅外探測器便應(yīng)運(yùn)而生。

 

  在夜視領(lǐng)域,紅外探測器是熱成像系統(tǒng)的核心,主要分為制冷型和非制冷型。盡管前者被認(rèn)為是高端應(yīng)用中的最佳選擇,但因為成本居高不下,所以尺寸較小、重量較輕且功耗較低的非制冷紅外探測器更獲大家青睞。

 

  但制作非制冷紅外探測器并不容易。

 

  作為資金密集型和技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)的代表,睿創(chuàng)的“非制冷紅外探測器”之路首先面臨著錢的考驗,“研發(fā)包括幾個步驟,從設(shè)計開始就要花錢,做芯片肯定要流片,半導(dǎo)體流片需要花錢;這里面的風(fēng)險在于,如果設(shè)計細(xì)節(jié)稍有不慎,則前功盡棄,整個之前的投入全部廢掉;然后,封裝、測試,上馬設(shè)備都需要花錢;在此之外,原材料的費(fèi)用,人員費(fèi)用等等都離不開資金的投入”。

 

  投錢多、見效慢考驗著企業(yè)的定力,但找錢還不是最難的,探測器所需要的芯片攻關(guān)才是最大挑戰(zhàn),“紅外焦平面探測器芯片采用IC(集成電路)+MEMS(微機(jī)電系統(tǒng)),長期以來,我國電子信息產(chǎn)業(yè)一直飽受“缺芯”之痛,況且,紅外成像芯片相對其它芯片來說,復(fù)雜程度和研發(fā)難度更高”。

 

  大浪淘沙,適者生存,“深不可測”的研發(fā)大海檢驗著研發(fā)陣營的成色:那些并未做好準(zhǔn)備的投入者,一個接一個被淘汰;剩下的是善水的堅持者。千百次的“實驗—失敗—再實驗—再失敗—直到成功”,親歷者的刻骨記憶永遠(yuǎn)比文字記述來得真切,公司負(fù)責(zé)人一句“太不容易了”,概括了所有的研發(fā)故事。

 

  盡管步履維艱,挑戰(zhàn)重重,但“非制冷紅外探測器”的研制還不是這家企業(yè)的終極野心。

 

  如何掌握改變未來的技術(shù)?

 

  如果問一下聯(lián)合國維和部隊最怕的是什么,路邊炸彈是回答之一。防不勝防的路邊炸彈,給愛好和平的人們造成的傷亡不絕于耳。在傳統(tǒng)威脅面前,高技術(shù)也無能為力?比“非制冷紅外成像技術(shù)”更為先進(jìn)的“太赫茲成像”的穿墻透視能力給出了答案。

 

  太赫茲技術(shù)被美國評為“改變未來世界的十大技術(shù)”之一,它可以穿透墻體對房屋內(nèi)部進(jìn)行掃描,是復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下尋敵成像的理想技術(shù)。同時,與耗資較高、作用距離較短、無法識別具體爆炸物的X射線掃描儀相比,太赫茲成像具有獨特優(yōu)勢,目前已經(jīng)初步應(yīng)用于檢查郵件、識別炸藥及無損探傷等安全領(lǐng)域。

 

  2013年1月對中國紅外行業(yè)來說有著標(biāo)志性意義:這一天,煙臺睿創(chuàng)研制的第一代“非制冷紅外焦平面探測器”迎來“鑒定大考”,“國際同類產(chǎn)品先進(jìn)水平”的結(jié)論證明了過去3年努力所達(dá)到的高度。2014年初,睿創(chuàng)又發(fā)布了第二代高性能紅外成像探測器產(chǎn)品,關(guān)鍵指標(biāo)已經(jīng)優(yōu)于國外的競爭產(chǎn)品。

公司負(fù)責(zé)人表示,“以前,核心的芯片和器件主要依賴進(jìn)口,它的價格從幾萬到十幾萬不等,我們產(chǎn)品開發(fā)成功可以使價格大幅度下降,當(dāng)前我們看好安防監(jiān)控和汽車輔助駕駛市場,這個量是非常大的。”

 

  利用3年時間將非制冷紅外探測器打造出來后,這個上進(jìn)的民企并沒有停下腳步,而是瞄準(zhǔn)了下一代非制冷紅外成像技術(shù)與更高難度的太赫茲探測器。

 

  借助在前期非制冷技術(shù)的積淀,睿創(chuàng)又開發(fā)出了國內(nèi)首款太赫茲焦平面探測器產(chǎn)品。值得一提的是:經(jīng)過國外權(quán)威機(jī)構(gòu)的測試,該設(shè)備的成像芯片指標(biāo)達(dá)到了國際一流水準(zhǔn)。

 

  為什么是他們做出來了?

 

  睿創(chuàng)成立短短四年,做出了西方需要十年時間才能做出的產(chǎn)品。公司負(fù)責(zé)人時常面臨的疑問是:你們是如何做出來的?

 

  “之所以能取得成功,是因為我們站在巨人的肩上。在調(diào)研、分析與總結(jié)之前很多偉大科學(xué)家與工程技術(shù)人員的杰出成果的基礎(chǔ)上最終形成了公司自己的核心技術(shù),爭取少犯前人犯過的錯誤”。

 

  在關(guān)鍵的環(huán)節(jié)找關(guān)鍵的人和靈活的用人機(jī)制也推動著項目的成功。“我覺得成功的重要原因是股東和董事會充分放權(quán),對總經(jīng)理和研發(fā)團(tuán)隊信任。在公司,500萬以下的研發(fā)資金支出可以不經(jīng)過董事會;總經(jīng)理全國各地搜羅產(chǎn)業(yè)鏈條上所需人才,薪金待遇隨需而定”。#p#分頁標(biāo)題#e#

 

  公司近100名員工,研發(fā)人才占了50%多,這就是睿創(chuàng)作為研發(fā)初創(chuàng)企業(yè)的典型特征。記者了解到,這個包括8名博士、34名碩士的研發(fā)團(tuán)隊已經(jīng)在短短4年間取得了26項專利,其中包括6項發(fā)明專利。當(dāng)然,股權(quán)激勵是必不可少的。公司一旦上市,擁有股權(quán)的研發(fā)人員也將獲得相應(yīng)的回報。

 

  激勵機(jī)制和充分放權(quán)給企業(yè)帶來了活力。

 

  眼下,“非制冷紅外成像”和“太赫茲成像”的技術(shù)都已成熟,進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化的“前夜”,這讓睿創(chuàng)公司有了更大的信心:“預(yù)計我們的一期芯片達(dá)產(chǎn)后,年產(chǎn)值可以達(dá)到10億人民幣,在二期完工之后,我們可以達(dá)到50億的產(chǎn)值。”

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