西安硬科技企业正在将光学与激光技术从实验室推向工厂车间,用看不见的微观革命重新定义高端制造的极限。
在西安高新区秦创原创新驱动平台的孵化器里,陕西因特镁克智能科技有限公司的团队正在调试一台激光标识设备。随着激光头在直径仅有0.5毫米的金属表面精准移动,一组肉眼几乎无法辨识的二维码被刻印。
在长安区另一处实验室内,中幅聚能(西安)科技有限公司团队研发的“可控中子源”设备正在通过核心部件中子管发出可控中子流,对工业部件进行无损检测。
这两家看似不相关的企业,却在西安光子产业的版图上共同描绘着硬科技创新的缩影。一家致力于“标识万物”,另一家专注“透视万物”,它们代表着西安光子产业从微观标识到深层检测的两个极致方向。
在方寸间“雕刻”数字身份
高端制造追溯无忧
在汽车发动机阀体、航空发动机叶片、起落架关键连接件上,陕西因特镁克智能科技正在挑战物理极限。
李夏霜团队的核心技术是“小微标识”——在微米尺度上为工业零件赋予数字身份。目前,他们已实现在0.5×0.5毫米的微小空间内打上清晰可读的二维码。这听起来不可思议:在这比芝麻粒还小的区域内,需要容纳几十个数据模块,每个模块尺寸不到头发丝直径的十分之一。
“当我们首次提出这个想法时,许多客户表示怀疑,”李夏霜坦言,“但航空航天、医疗器械等行业对微型零部件的追溯需求正在大力推动这项技术向前发展。”
小微标识面临的核心技术挑战是“热效应”——当激光在极小的空间内工作时,热量极易扩散,这会导致相邻的码元相互侵蚀,最终无法识读。因特镁克团队通过独特的激光参数控制和材料表面预处理技术,解决了这一难题。
更高阶的挑战是极端环境下的标识耐久性。海洋装备需要抵抗盐雾腐蚀,航空发动机零部件需耐受800℃高温,汽车发动机部件则需抵御油污侵蚀。为此,陕西因特镁克智能科技开发了激光表面合金化工艺,通过激光将特定元素融入材料表层,形成与基体材料一体化的标识,既不影响零件性能,又能抵抗恶劣环境的侵蚀。
隐形二维码技术更是将保密性与技术美感推向新高度。通过在材料表面引入可控的氧、氮等元素,形成具有特定光谱特征的微小模块,这些标识对肉眼完全隐形,只有通过专用荧光光谱分析仪才能读取。
从0.5毫米的小微二维码到隐形标识,因特镁克的产品为精密制造行业提供了一套完整的“数字身份”解决方案,成为工业物联网和智能制造中不可或缺的“数据入口”。
用“可控核”透视工业内脏
替代危险同位素源
如果说因特镁克赋予了工业零部件“身份”,那么中辐聚能科技有限公司的技术则能让这些零件“透明化”。
曹辉带领的中辐聚能团队正在推广一项颠覆性技术:用可控中子源替代传统工业检测中广泛使用的放射性同位素源。
“在石油测井领域,传统做法是将一个永久性放射源放入井下,24小时不停产生辐射”曹辉说,“这不仅对操作人员的健康构成威胁,一旦设备落井,放射性物质可能污染地下水源,造成不可逆的环境灾难。”
中辐聚能的核心产品——中子管,正是为了解决这一问题而生。这种装置如同一根“中子灯管”,通电即产生中子,断电即停止,彻底消除了持续辐射风险。其技术性能实现了多重突破:寿命从传统产品的不足100小时提升至500小时以上;某些型号的中子产额比常规产品高出约100倍。
最具突破性的是“伴随α粒子管”技术。这种中子管不仅能发射中子,还能同时产生α粒子,通过检测α粒子的位置和方向,可以精确定位每个中子的发射路径。这使得探测从二维平面成像升级为三维立体成像,能够更精确地分辨物体内部的结构和成分分布。
“我们的技术可应用于石油测井、煤炭分选、工业无损检测、医疗BNCT治疗等多个领域”曹辉表示,“仅石油测井领域,全球就有数万口井使用传统的放射性源测井,这是巨大的替代市场。”
这项技术的产业化源于西安本地高校多年的研究成果。2024年成立的中辐聚能科技有限公司,在短短一年内已将实验室样品转化为工程化产品,并开始产生实际效益。
从微观标识到深层透视,两家企业展示了光子产业的广度和深度。
西安光子产业崛起
“追光者”们形成合力
西安光子产业的发展,离不开政策引导和生态建设。西安市在2021年就发布了《光子产业发展规划》,提出到2025年,光子产业规模达到1000亿元,形成具有全球影响力的光子产业生态圈。光子产业也被列为西安市重点发展的六大支柱产业之一,与汽车、航空航天等传统优势产业深度融合。
西安光子产业的崛起,也与陕西丰富的高校资源和科研实力密不可分。西安交通大学、西北工业大学、西安电子科技大学等高校在光子技术领域有着深厚的基础。同时,中国科学院西安光机所等科研机构也为产业发展提供了源头创新支持。
李夏霜的团队源自陕西科技大学,而中辐聚能的核心技术则来源于西京学院。这两家企业的发展轨迹,正是西安高校科技成果转化的缩影。
陕西因特镁克与中辐聚能的发展轨迹,恰好验证了西安“应用牵引、链式创新”的产业逻辑。前者利用激光技术解决航空航天、汽车等本地优势产业的“追溯”痛点;后者则以“可控中子源”技术,切入能源装备安全升级的迫切需求。它们并非孤立的技术盆景,而是根植于西安厚重工业土壤的创新苗株。
西安航空航天、汽车制造、能源装备等优势产业对光子技术的需求,为光子企业提供了丰富的应用场景和迭代机会。因特镁克的小微标识技术已应用于航空航天零部件追溯,而中辐聚能的可控中子源技术则直接面向石油、煤炭等能源行业。这种“需求拉动创新”的模式,使西安光子企业能够更紧密地对接市场需求,加速技术迭代和产品优化。
从微观标识到深层透视,从“看得见的激光”到“看不见的中子”,西安光子企业正在不同维度上拓展光的应用边界。这些“追光者”们的探索,不仅推动了光子技术的创新突破,更为制造业的高质量发展注入了新的动能。
文/西安报业全媒体记者 刘骁华 图/西安报业全媒体记者 郝钟毓