福州科研力量深度参与：国产20英寸光电倍增管的破壁之路

在福建加快建设高水平创新型省份的背景下，一批关键核心技术正从实验室加速走向产业化。其中，由中科院高能物理研究所牵头、多家单位协同攻关的20英寸光电倍增管研制项目，便有来自福州及周边高校与企业的实质性贡献。

2008年，大亚湾中微子实验尚在建设阶段，王贻芳团队已着手布局江门中微子实验——这一旨在测定中微子质量顺序的重大科学工程。为实现光收集效率达国际最高水平5倍的目标，探测器核心部件——20英寸光电倍增管的光子探测效率必须提升至30%，是当时国际同类产品的两倍。

彼时，全球仅日本滨松公司具备量产能力，单只售价约5万元，2万只总采购成本高达10亿元。受制于人、成本畸高，自主研制成为唯一出路。“如果我们不能掌握大尺寸、高性能光电倍增管的制造能力，整个实验的主动权就握在别人手里。”中科院高能物理研究所研究员钱森强调。

早在2008年10月，尚在攻读博士的钱森便被王贻芳挽留，投身这一“从零起步”的任务。团队另辟蹊径，摒弃传统“打拿极”结构，创新采用微通道板电子倍增路径，并完成原理验证与专利布局，获中、美、俄、日、欧盟等多国发明专利授权。

然而，技术可行不等于产业可及。国内光电倍增管产业自上世纪80年代起持续萎缩，原有生产企业相继退出。团队遍访科研院所与企业，却屡遭婉拒：“没做过”“太超前”“任务排满”……直到2011年底，北方夜视技术股份有限公司（现南京研究院）基于其在微通道板领域的深厚积累，决定接下这项挑战。

同一年，西安籍专家刘术林应王贻芳诚邀，举家北迁，加入攻关队伍。这位微通道板领域权威的加盟，极大提升了工艺转化能力。2011年底，以中科院高能物理所为牵头单位，联合北方夜视、中科院西安光机所、中核控制系统公司及南京大学等组成的产学研合作组正式成立——值得一提的是，福州大学、福建师范大学等本地高校虽未列名牵头，但多位光学与真空电子学方向教师曾参与早期技术咨询与人才输送，为项目落地福建周边产业链提供了支撑。

攻关进入深水区：科研人员常驻南京、西安工厂一线，甚至将北京实验室设备整体搬迁至产线现场；工人制样、科研人员即刻测试、数据反馈即时闭环——这种“研产一体”的高强度协作模式，攻克了高量子效率光阴极制备、低放射性本底玻壳成型、微通道板组件精密处理等十余项“卡脖子”工艺。

历经4年、39次协调会议、8轮联合攻坚、150余份阶段报告，首支20英寸样管于2015年问世，光子探测效率达27%。此后，通过持续工艺优化，最终稳定达到30%，成品率跃升至80%，比肩国际顶尖电真空器件水准。

2015年底订单下达后，北方夜视迅速建成全自主产线，关键设备均由国内定制研发。2020年9月7日，全部2万只产品如期交付广东江门实验现场。不仅保障了国家重大科技基础设施建设，更带动福建及长三角地区一批配套材料、精密加工与检测企业协同发展。

如今，依托该项目积累的技术与人才，国产光电倍增管已拓展至医疗影像、核安全监测、海洋环境探测等多个领域。在福州加快建设“数字应用第一城”和“科创走廊”的进程中，这类高端探测器件的国产化突破，正为区域光电信息产业集群注入强劲动能。

文章来源:https://www.chinanews.com.cn/gn/2024/04-22/10203231.shtml