| 词条 | 忻贤杰 |
| 释义 | 中国核武器试验控制系统的创始人及核爆炸电磁脉冲（NEMP）远区定位系统的奠基者。参与制定中国第一颗原子弹爆炸试验的总体方案。提出了控制系统的设计原理，领导并组织了控制系统仪器设备的研制生产，使该系统成功地启爆了中国第一颗原子弹并使上千台测试仪器按规定运行程序完成了测试任务。提出了“三取二多数决策”容错技术控制方案。“绝对零时”时统方案，提高核爆炸电磁脉冲信号的确认距离。发明“反罗兰C双曲线定位”法，实现了对远距离核爆炸位置的高精度定位，为提高中国大气层核爆炸监测能力和发展中国的核试验事业做出贡献。 中文名：忻贤杰 外文名：浙江省宁波市 国籍：中国 民族：汉族 出生地：浙江省宁波市 出生日期：1924年5月7日 逝世日期：1988年11月8日 职业：电子学专家 毕业院校：浙江大学 主要成就：电子学 代表作品：中国核武器试验控制系统的创始人及(NEMP)远区定位系统的奠基者 生平简介忻贤杰，1924年5月7日出生于浙江省宁波市，青少年时期得到良好的学校教育。抗日战争期间，在江西赣中念完高中。1942 年上广西大学，后转入迁到贵州湄潭的浙江大学物理系。大学最后一年，在王淦昌的指导下做毕业论文，参加了磷光体实验研究工作。利用简陋的条件进行实验，证实了他自己提出的机械损伤和缺陷可以在晶体中形成新的缺陷能级的观点。该项成果在1947 年第7期 《中国物理学报》 上发表。1946年忻贤杰毕业留校任助教，协助王淦昌安装调试了由美国带回的用于开展宇宙线研究的云雾室。通过这项工作，他积累了电子学经验，为以后从事电子学工作奠定了基础。 1950年忻贤杰随王淦昌调到刚成立的中国科学院近代物理研究所（原子能研究所的前身），从事核电子学研究工作。1952年底，忻贤杰担任核电子学组组长，成为核物理大组中惟一担任组长的国内培养的青年科技专家。在他的领导下，核电子学组研制了大量的基本核电子学仪器，对中国核电子学发展起了奠基作用；当时核电子学组的成员以后都成为中国核电子学和探测器方面第一代骨干力量。 1957年，忻贤杰被派往前苏联乌克兰科学院物理技术所进修。回国后任受控核聚变研究室副主任。领导开展了光学、微波、电子、等离子体诊断设备和离子源的研制工作，建立了国内第一套8mm波段微波诊断设备，并于1960年领导和参与建成了中国第一台磁镜式等离子体实验装置——“小龙”，初步开展了等离子体物理研究工作。 1962年11月，为落实中共中央关于自力更生突破“两弹”技术的决策，适应核试验技术准备工作的需要，忻贤杰奉调与程开甲、吕敏、陆祖荫一起参与组建中国核试验基地研究所，并负责核试验控制和核电磁脉冲测量工作。忻贤杰和千万创业者一样，为此奉献了几乎毕生的精力。还早在东皇城根近代物理所的时候，忻贤杰展望未来中国原子能发展前景时曾毫不犹豫地说：“原子能不能在大城市里搞，说不定哪一天我们都得卷起铺盖往大山沟跑。”他是这样说的，更是毅然决然地这样做了，而且一去就是20年。在核试验基地工作的20年，是忻贤杰年富力强、卓有成效为国防科技事业拚搏奉献的20年。1963年9月他担任研究所第四研究室（电子学研究室）第一任主任。在带领四室的同志们圆满完成了首次核试验控制任务后，又创立了核试验控制系统的基本模式，自行研制了第二代控制系统，为以后控制系统的更新换代奠定了理论、技术基础；实施了电子设备的晶体管化；开创了核电磁脉冲（NEMP）测量工作，并为中国远区NEMP核爆定位技术奠定了基础。1978年全国科学大会上，四室控制组被评为“先进科技集体标兵”，忻贤杰本人被评为“先进科技工作者”。 “文化大革命”期间，忻贤杰受到错误批判，被撤销室主任职务，限定在仪器组上班，虽然受到不公正的待遇，但忻贤杰仍以事业为重。强烈的责任心使他不愿消极等待，无所事事，他除了高效优质地维修大量仪器，为核试验任务做可靠的保障外，还根据实验室现有条件，研制“波形快速取样数字化设备”，构思了科研工作的设想。1977年11月忻贤杰恢复工作，担任研究所副所长，除领导科研工作外，他还成为中国第一代国际地震核查委员会专家组成员。 在基地时，忻贤杰已患有心肌梗塞等疾病。1982年，忻贤杰已年近花甲，考虑到健康原因，组织上调他回原子能研究所工作，先后担任了原子能所副所长兼电子部主任，原子能院科技委副主任等职。他除了处理分工负责的学术领导工作外，还抓紧时间进行科学研究，并以很大精力倾注于总结经验，编写教材，培养青年科技人才。他与潘大金合作的“基于新滑尺原理的4096道逐次逼近法谱仪ADC”工作，获部级科技进步三等奖，并已应用于生产实际。他的“负极型谱仪放大器性能的研究”，发表于1985年《原子能科学技术》 。他为研究生部讲授的“高等电子学”讲义，是一本总结了他自己的经验和心血的宝贵著作。他本准备整理出版，遗憾的是未及整理完毕，就不幸去世。 除历任上述职务外，忻贤杰还在1984年～1985年受聘兼任核爆炸信息监测技术专业组特邀顾问。1985年任中国核电子学与核探测技术学会副主任委员。1986年兼任核工业部研究生部教授，主讲高等电子学等课程。 忻贤杰一生严谨忠实，谦逊克己。中华人民共和国成立初期，他在政治上就要求进步。当时，中国共产党鼓励要求进步的人士参加民主党派，1951年忻贤杰参加了中国民主促进会，是科学院最早的一批会员。1982年，在他离开核试验基地研究所之前，要求入党的宿愿终于实现，1982年12月基地党组织批准了他入党的申请。1988年11月8日，忻贤杰因心脏病复发病逝，终年64岁。 科技成就核试验控制系统的开创者核试验是研制和发展核武器必不可少的手段。核爆炸时，在微秒量级的时间内，释放出巨大的能量，同时产生许多独特的物理现象。对这些现象进行测试和研究，可以为进一步改进武器性能提供依据。因此，核试验现场需要设置大量的测试仪器，这些仪器在控制系统的控制下与核装置协调运作，才能保证准确及时地测得预定数据。在地面和地下试验时，除对测试仪器控制外，还要求绝对可靠地完成对核装置的引爆任务，因此，核试验控制系统被称为核试验的中枢神经，对核试验的成功起着举足轻重的作用。忻贤杰根据 《试验大纲》 对控制系统的主要技术要求，制定了控制系统方案。首次核试验的控制系统要准确、可靠地通过遥控系统使产品起爆；使分布在东西20余公里、面积300多平方公里上12个建筑物内和外场的各种测试仪器按规定程序启动，完成测试任务。此外，还要对控制指令进行监视，向全场区有人地点通报时间程序。由于任务性质的特殊要求，测量地点多、设备分布广、环境条件恶劣，规模与耗资巨大，所以对控制系统的可靠性要求极为严格。忻贤杰立足于国内工业水平和科技水平，提出了采取有线控制方案的设计思想，改变了原苏联专家提出的无线控制方案，有线控制系统抗干扰能力强、保密性好、安全、可靠、简单、实用。 根据忻贤杰提出的设计思想和方案，十院19所于1963年底研制出第一套样机，为了验证系统可靠性，1964年1月份在北京进行了实际模拟试验，试验结果良好，证明设计思想是正确的。核试验现场的自然环境非常恶劣，为此，设备正式研制出来后，模拟野外条件做了许多环境试验，检验在不同温度、压力、湿度、振动等条件下的可靠性。1964年6月控制系统运抵试验场区。 由于当时国内电子工业水平和加工工艺水平尚不够高，对核试验现场的恶劣环境无先例可借鉴，第一套控制系统在安装调试阶段暴露出了许多在实验室很难发现的技术故障，在全场联试中技术故障率曾达27.7%。为了使控制系统不带任务问题进入“零时”，确保试验万无一失，忻贤杰带领控制组的同志们不分白天黑夜，抓紧时间，反复调试，暴露问题，消除隐患，对设备进行了共计140多处的修改。终于使控制系统的工作稳定下来。1964年10 月16日，这套中国自行研制的控制系统引爆了中国第一个原子弹，与此同时按预定程序启动各测试仪器，拿到了全部记录件。 为了验证原子弹在动态情况下的技术性能，同时进行比较全面的核爆效应试验，中国于1965年5月14日进行了第一次原子弹空爆试验。空爆试验与地面试验不同，控制系统不直接引爆原子弹，而是接收弹上有关信号，同步启动控制全场的测量仪器。由于没有经验，首次试验控制系统采用各自独立的甲、乙双套并联控制方案，保证了较强的防不动能力，而防误动能力较差。在这次空爆中，出现了一套空地指令误动，致使全场一半测试仪器没有测到数据。 这次任务后，改由研究所承担空地指令接收传送任务。虽然困难和压力很大，忻贤杰带领第四研究室的同志们知难而上，为提高空地指令接收系统的可靠性，忻贤杰与核装置研制单位进行了协调商定，采用了频率编码与信号选宽的防干扰措施。他还把“三取二”多数表决体制应用于控制系统，提高防不动和防误动的能力。实践证明，这种措施对提高控制系统的可靠性极为有效。虽然控制系统以后又进行了几次更新换代，性能不断改进，但在空地指令系统中应用“三取二”的基本的模式却一直延用下来，确保了每次核试验任务控制系统的正常工作。 为了适应核实验技术发展形势的需要，忻贤杰领导第四研究室在首次空爆后自行设计研制了第二代控制设备，仍然采用有线传输，但信号改为时分多路体制。主控、分控按“三取二”多数表决布设。空地指令接收传送到主控也按“三取二”表决形式布设，同时辅以人工监视补救。 新的控制设备全部晶体管化，为提高指令的可靠性，去掉原程序仪的电话步进器，改为电子线路逻辑程序仪。忻贤杰花了很大精力解决了驱动指令的时钟信号和显示问题，同时大胆地把无触点电子技术应用于终端分配器上，攻克了继电器固有的缺点。在以后历次空爆试验中实际使用，表明其设计思想正确，控制运行稳定、动作准确，为核试验控制工作奠定了基本模式。 核电磁脉冲测量与核爆炸远区定位的奠基者忻贤杰首创了近区核爆炸电磁脉冲测量方法。美国在50年代就认识到核电磁脉冲（NEMP）可能使电子设备失灵，因而成为核爆的一个不可忽视的杀伤因素。1960年前后，又认识到NEMP可用在核爆炸的远距离探测，具有重要的军事意义。但由于1963年签署禁止大气层核试验的条约，使得他们失去机会，没来得及进行更多的工作。 近区测量的难点是对含有从几赫到几十兆赫频率成分的非调制空间辐射宽带NEMP信号进行不失真探测，这方面未见国外报导过测量NEMP的具体技术方法，而一般的无线电天线理论大多局限于有载波的情况，所以很难直接借鉴。忻贤杰发明了基于高阻探头的简易天线NEMP全波形完整探测的技术方法。在解决了抑制感应场和静电场的技术难点后，成功地检测出水平分量，研制出国内第一套完整的近区NEMP垂直场和水平场的测量设备。这一技术，不但开创了中国的NEMP测量领域，也为以后源区、近区和远区NEMP测量、核诊断应用和NEMP监测等方面的研究工作奠定了基础。嗣后，中国各有关单位建立的空爆电磁脉冲近测与远测的技术与设备等均是由这一技术方法深化发展起来的。 大气层核爆炸NEMP的“东正西负”效应的测试技术和方法就是在此基础上的又一创新。“东正西负”效应是指康普顿电子受地磁场的作用改变运动方向，在爆心的东侧产生正极性的电场，西侧产生负极性的电场。这种现象在高空核爆炸中比较明显。在中国的低空核爆炸试验中，该效应测试的难点是如何从强烈的共模信号中检测出较弱的“东正西负”快信号。忻贤杰提出了正确测点的定址方案，指导研制了尽量完全对称的高频差分通道，成功地测到了“东正西负”的NEMP信号。这一探测技术，开创了在强共模背景（1015V/m）中提取差模信号（102V/m）的方法，获得了部委级科技进步三等奖。这种信号提取方法的成功实践，对源区水平场以及后来的地下平洞核试验中岩石电磁脉冲场的测量都起到了关键性的作用。 中国多次核试验中，利用这些技术和测量设备取得大量NEMP的波形与数据，并将它们编入《中国核试验基本参数》一书中，提供有关单位使用。 忻贤杰领导并组织了远区核电磁脉冲测量工作。远区NEMP 波形测量的意义，就是研究其特征，为核爆NEMP监测提供技术参数。经地—电离层波导介质滤波后，信号带宽被压缩，不同频率成分发生色散效应，不但使远区NEMP波形幅度衰减到有可能被大气电噪声尤其是雷电电磁脉冲所淹没，而且在特征上，与雷电波形之间的差别变得模糊了。因此，即使通过多种技术手段最大限度抑制了大气电噪声，但远区探测的难点仍是如何从零时前后所测记的众多大气电噪声波形中确认寻找出ENMP信息。 忻贤杰在对国外长波授时台、导航台和大气电噪声的干扰频度进行分析后，结合当时测试记录设备的水平，做了远区探测“成功几率”的报告，并于1975年底提出并组织实施了远区NEMP测量的“绝对零时”时统方案，随即在1976年初的一次核试验中得到成功验证。1978年在更远的距离上，成功地确认测定了NEMP信号。“绝对零时”系统参加核试验测试多次，取得了多套远区NEMP波形数据。这样，使中国成为世界上拥有最为丰富的远区NEMP波形的国家之一。 在核爆的远区NEMP测量工作中，忻贤杰曾进行了大量紧张的工作。他指导了多套单站定向等远测设备的研制，提出了简单易行的“同向增辉”方案，实现了反向抑制，解决了信道的多路串扰问题，提出了在实验室中利用单次脉冲信号源对含有电、磁场接收天线的全系统模拟联试的方案。1976年，他亲临现场指导，利用这些远测设备在2000km的测点上进行了成功的测量。忻贤杰进一步分析了世界无线电定位的经典方法，根据对现有导航台的研究，结合核电磁脉冲具有单次瞬态性的特点，于1976年11月作了“利用核电磁脉冲作为核爆监测手段的一些看法”的技术报告。正式提出了“反罗兰C双曲线定位”的方法，并提出宜先实施“短基线双曲线”单站定向系统方案。其后，忻贤杰力促作为体制试验的“短基线”单站定向系统的实施。在随后的一次核试验中，体制验证获得成功，在以后的大气层核试验中又获得了测向偏差和测距偏差都比较小的结果，为中国真正意义上的NEMP远方探索奠定了技术基础。作为对忻贤杰在NEMP测量领域所作贡献的褒奖，综合了近、远区的“核爆炸电磁脉冲测量设备与技术”获国家发明三等奖。 务实求真 献身国防忻贤杰早年师从核物理学家王淦昌，从青年时代起就打下了深厚的理论基础，养成了严谨求实的科研作风。凭着对国防科技事业的执著追求和科学求是的精神，忻贤杰毕生致力于中国核电子学的研究与发展，作为第一完成者，获得国家发明奖三等奖一项，部委级科技进步奖三等奖两项、四等奖两项、五等奖一项。不但开创了中国核试验控制系统，填补了核电磁脉冲测量领域的空白，而且在核试验基地研究所的学校建设、实验室建设和人才培养等方面都发挥了重要作用。他本人精湛的技术，朴实的作风和对待工作一丝不苟、兢兢业业的态度，在关键时刻临危不惧的勇气，身处逆境心系国防的高风亮节为后人留下了宝贵的精神财富。 忻贤杰才思敏捷，学识渊博，注重理论与实践相结合。他不仅始终紧紧跟上电子学新技术的发展，还善于把掌握的理论知识应用到实践中，“三取二”多数表决决策体制就是他从系统工程中移植到控制系统中的。1979年新版《核武器效应》刚出版不久，忻贤杰根据书中新增内容的一句话，提出了进行“核电磁脉冲能量计算”的课题，计算出中国自己的NEMP能量与γ当量的关系，得出了有益的结论。忻贤杰解决实际问题的能力特别强。在一次化爆模拟实验中，控制系统的一个指令发出时，指针不合常规地轻微晃动了一下，他经过分析，很快在千头万绪的庞大设备中找到一个焊点虚焊的症结。正因为他对系统胸有成竹，对细节了如指掌，被同志们称为“电子魔术师”。 忻贤杰沉着冷静，具有卓越的组织指挥才能。核试验控制工作千钧一发，事关全局，每次试验“零时”都是各级领导格外关注的地方，只要在试验现场，每次“零时”他都坐在操作员身后，一个命令一个命令地下达口令，从不慌乱，沉着冷静，表现出大将风度。 忻贤杰诲人不倦，甘为人梯，为培养科技人才呕心沥血。熟知国内外科技发展动向，经常给室里提出高水平的研究课题，他任室主任期间，每个组、每个人的工作都是饱满的，不会感到无事可干。有问题请教他，他总是从理论的高度分析，进行推导，不会使人知其然而不知其所以然。忻贤杰还经常给全室作学术报告。60年代中期，晶体管技术刚刚兴起，许多刚毕业不久的大学生基本上没有接触过，他就利用研究所由北京搬迁到新疆之后的休整时间，每天晚上给全室人员讲课，深入浅出，从理论推导到实际应用，从控制系统所涉及到的所有半导体线路设计讲起，至今许多老同志回忆起来仍觉得受益匪浅，终生难忘。 忻贤杰科学求是，严谨求实，以高度负责的精神对待工作、自己和他人。他对待工作一丝不苟，在首次核试验现场调试阶段，各种各样的问题层出不穷，他不厌其烦，从不放过任何一个疑点，不抱任何侥幸心理，不带任何隐患上场。 忻贤杰矢志不移，忍辱负重，表现出中国知识分子高风亮节。他在“文化大革命”期间，因为家庭出身受到错误批判，精神和身体受到迫害，但是他从不消沉，而是把个人的委屈藏在心里，一如既往，和同志一样上班工作，虽然被撤销了领导职务，下放到仪器组，却不发怨言，而是把全室进口仪器修理了一遍。有些仪器别人不敢碰，他技术高超，手到病除。 正是由于忻贤杰具有高超的科学技术水平、谦逊求实的道德品质，同志们都愿意向他请教。忻贤杰在科技人员中有很高的威望。 个人简历1942～1944年 在桂林广西大学学习。 1944～1946年 在浙江大学物理系学习。 1946～1950年 任浙江大学助教。 1950～1962年 任中国科学院原子能研究所研究实习员、助理研究员、副研究员；组长、副主任等职。 1962～1982年 任中国核试验基地研究所研究室主任、副所长。 1982～1988年 任原子能研究所副所长兼电子部主任，原子能研究院科技委副主任兼任核工业部研究生部教授；中国核电子学与核探测技术学会副主任委员。 1984～1985年 兼任核爆炸信息监测技术专业组特邀顾问。 1988年11月18日 病逝于北京。 主要论著论著名称 著作者 学术期刊 备注 机械方法产生磷光 忻贤杰，王淦昌 中国物理学报 1947，7（1）：57 磷光发光强度与处理温度之间的关系 忻贤杰 中国物理学报 1947，7（1）：54 施密特电路的触发过程及它在测量窄脉冲振幅的准确度 忻贤杰 物理学报 1957，13（6）：500～514 静电分析器用±20千伏稳定高压器 忻贤杰，吕余庆 物理学报 1962，18：558～562 轴对称兼平面对称磁场电阻网络模拟机 忻贤杰，曹家麟，吴才德 物理学报 1962，18：657～669 螺旋对称磁场的模拟方法 忻贤杰 物理学报 1963，19：215～224 晶体管施密特电路的开关过程 忻贤杰 物理学报 1976，25：10～22 单次瞬态过程频谱分析仪 忻贤杰 物理学报 1977，26：22～32 负极型谱仪放大器性能的研究 忻贤杰 原子能科学技术 1985，3：257～264 关于多次再循环型闪电式谱仪ADC的研究和计算机模拟 忻贤杰 核电子学与探测技术 1992，10：1～5 参考文献[1] 刘新中主编.核爆远区探测，1984 [2] 陈祝东主编.远区核爆电磁脉冲，1985 [3] 刘元瑾主编.核爆效果侦察，1986 [4] 中国核试验训练基地.大漠丰碑，1989 [5] 谢光主编.当代中国和国防科技事业.北京：当代中国出版社，1992 |
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