【20211130凯盛科技会议交流纪要】
出席领导：董秘王总等
【公司介绍：UTG玻璃】
一期具备量产能力，产线已经建成。目前一直在小批量出货，以供整机测试的订单，测试是终端必须走的程序。正式批量出货还没有，等着排计划。
二期已经动工了，厂房开始建设。一期是原来有空厂房，包括污水处理都是玻璃院出的，租的玻璃研究院的厂房来用，研发费用之前也出过了。二期是10个亿10万平方的厂房，加上设备，方案也会根据实际情况进行调整，公司具备强大的原片开发技术，希望原片能和肖特、康宁有直接竞争力，工序有调整。
TFT二期投了30亿元，一期投完了。
【问答环节】
Q：UTG的下游客户有哪些？主要的合作包括哪些？
A：核心客户有保密协议，而且有一些合作，一段时间内只供他，但是期限不长。别的家后续会水到渠成，目前小批量是只给一个客户的。
测试方面，从单片材料到模块到整机，已经有一年多的测试，目前整机测试已经结束了。
在和客户的合作的内容方面，现在只是UTG玻璃，但是公司盖板的贴合，覆一层膜也是可以做，二期可能会有合作贴合的这一块。
整个产业园占地400亩，液晶显示模组，柔性显示模组以后也有机会，未来做不做也是根据市场来判断。
Q：UTG的竞争格局以后会怎么看？
A：第一，UTG是当作基础原材料看，不是单独的一种产品，应用范围不局限于折叠屏，也在拓展，可能会有很多应用场景；第二，2023年二期才能形成量产，现在对于到时候的需求有比较好的预期，很多厂商都有计划。1500万的产能不是对应1500台，预计是对应1200万台手机，市场会不会饱和或者竞争激烈要看各自的竞争能力。通过终端来看目前我们的竞争力最强，量产的能力具备，UTG的技术是不断迭代的，公司已经在做开发。第三，原片技术也需要掌握，如果其他厂商只是做后加工，肖特玻璃也买不到，因为他是专供三星的。未来如果肖特一次成型玻璃量比较大，流入市场了，原片就成为公司的优势。现在原片已经很成熟了，后加工厂需要从市场买，得看成本等，目前市场上原片的价格还是比较贵的。
Q：深加工环节的技术壁垒高不高？
A：深加工的难度是有的。从公司玻璃发展的历史来看，公司12年引进韩国顶喷减薄，后来50微米的玻璃做出来了但不知道怎么用，19年折叠手机出来了，公司19年就已经把20万次折叠，30-70微米的玻璃做出来了，那个时候还没有合格品的标准。后来和客户合作，才不断提高标准，1-2年一个个攻克难题，提高良率。从目前的产品来说，其他的企业还有一段路要走。公司有时间上的领先，并且后面技术迭代是已经开始了。
Q：公司预计开发的下一代产品和现在产品的差异？
A：下一代产品可以理解为一次成型的产品，肖特、康宁都是下拉法，公司去做的话会规避知识产权的壁垒。
Q：其他的应用有没有具体的数据空间？
A：目前还在探讨，运用扩宽不止UTG单个材料，还要匹配其他材料，还没有估算过。应该不会有手机量这么大。手机出货量有15亿部，平板1.6亿部，电脑1.8亿部，不会超过手机。
Q：组件厂进入的可能性？
A：有这个可能性，但是各做各的优势。第一种是像三星，有UTG，有手机，会自己发一部分，会对外放一部分显示模组出来，外面的厂商可以购买三星的模组；第二是一些厂商和模组厂去合作，往下游去推，往三星模式去靠。第三是像我们，是和终端客户合作。未来可能会有其他的模式，也可能进入三星的供应链。三星13.3寸的笔记本模组，70%是我们供的。
Q：一次成型和二次成型的区别？
A：二次成型是比较成熟的工艺技术，一次成型的量只有两家有，肖特规格是400*500，康宁300*400规格，量非常少,两种成型法互有优势。
从成本上来说，减薄的成本目前还是比较高，利用酸去减薄，这个过程会比较大的影响良品率，玻璃厚度要从200-300微米减少到50微米，均匀度、玻璃原片内部微缺陷都会放大，难度比较大。
一次和二次成型质量还是有一定区别，二次成型是便宜的玻璃加了一道工序，减薄这个工序很多公司都能做了，只是要看精度的差别，看深加工能不能满足终端的需求。公司是开发了新的减薄设备，不是原来的了，很多公司精度不一定能达到。一次成型的玻璃某些指标还是会有优势，因为加酸对玻璃还是有一定影响。
Q：深加工的壁垒、难度大吗？
A：后加工的能力，边角的处理难度还是有。
Q：集团原片提供，如果其他企业对外采购原片，成本相差多少？
A：我们成本比较低，UTG负责人说良品率是原片喂出来的，公司研发费用已经投入了，而且高铝原片现在还没有市场价，公司用的原片是是内部定价。外面100微米以下，价格都比较贵，长信那边没有量产能力。
Q：公司UTG后续报价怎么报？
A：根据量来，参考市场价，三星一片是3、40美金，我们会比他便宜，量产会进一步降低成本。
Q：一次成型玻璃的成本更便宜吗？
A：一次成型从加工角度来讲成本便宜，但是一次成型的玻璃得做出来，一片（可能一平米）3、4千。一平米可以切8寸的2、30个。
Q：公司良率情况？
A：目前跟三星他们基本是一个水平，我们的良率是包含所有工序了；三星50%左右，已经很高了。三星的良率从深加工开始算。
Q：明年UTG的预期？
A：看客户发布的情况，不允许提前透露。
Q：送去客户那里测试的玻璃是免费的吗？
A：测试不是免费的,有一定的价格，双方共同商量的。
Q：原片会卖给别的企业吗？
A：原片不会给别人的，这个阶段不会培养竞争对手。
Q：目前UTG成本比CPI高多少？未来能够下降的因素有哪些？多久能够达到CPI的水平？
A：具体高多少不好说，CPI成本是15美金以上，约100多块，新材料和成熟产品去比还是会高，未来会降低去推广，CPI也会持续降价，UTG降成本还是要看量的规模，以及工艺调整的。
Q：高纯二氧化硅情况？
A：高纯二氧化硅公司做到了6个9以上纯度，主要是合成法做成的，运用在抛光液，半导体，国外是进口为主，利润率比较高，公司是用市场价做了测算的，预计利润是6000万，一吨1万的净利润，但是市场价不止。
计划1.8亿的投资只有5000吨，4种产品，每种产品一千多吨，先做了很小的一个规模，现在是稳妥的投资，根据市场反应还是不错。投资比较小，涉及化工所以时间比较长，土建很快，设备也差不多了，预留了18个月的时间。
Q：新材料中对市场空间的测算？
A：4种产品，每种都有10万吨的市场需求。
Q：高纯二氧化硅的竞争对手有哪些？
A：国内有石英股份，主要做光伏的，有5个9的纯度，他们做光伏外层材料的量很大，3-4个9就够了，内层材料要求会比较高。我们是有3000吨是做半导体那一块的，半导体比较贵。
Q：纳米碳酸钡的情况？
A：这块慢慢起量，几百吨的量对收入影响少。纳米碳酸钡理论产能是2000吨，出货量几百吨，还没有形成规模。
Q：球形石英粉情况？市场容量如何？产能利用率如何？
A：主要用于大规模集成电路封装，航空、航天和特种陶瓷等领域，华飞在产产能一万多吨，我们有6000吨产能，目前都在扩，市场需求还是不错，主要在打日本份额。市场容量应该不到10万吨，联瑞、华飞加上我们是三万多吨，联瑞明年准备到2万，需求要看市场扩大到多少。这块跟日本的性能对比是没有问题的。6000吨产能有一些是今年9月建成，还有在建的，去年建成了2000吨，以前还有2000多吨。产能利用率没有数据，但是订单还是可以的。
纳米碳酸钡、球形石英粉前两年都没有正的贡献。这两年球形石英粉开始要起量、做贡献了。
Q：新材料板块加起来的情况？
A：新材料方面合起来的话，前几年投入不大，这几年材料板块再陆续的投。高纯二氧化硅、纳米碳酸钡、球形石英粉等每种从1个亿收入增长到1.5，2个亿，后面是有信心的，现在好几种产品已经开始贡献利润了。
Q：氧化锆的产能情况？
A：氧化锆我们有2万吨，东方锆业没有比我们大，我们所有锆加一起的产能不到3万吨。
Q：后续传统显示业务规划？
A：显示在扩建，蚌埠国显的厂房是19年建成，20年也有贡献，去年是40亿规模，会不断给厂房加设备；后面的厂房还在建，明年5、6月份可以投入使用，池州那边主要是做大尺寸的。深圳国显有个搬迁，会从20多亿增长到30多亿。
Q：显示每年20%-30%的增长可能吗？
A：要看产能的释放，根据现在的公告的项目，显示全部达产有7、80亿的规模。
Q：给大客户做代工的影响？
A：会降低一部分收入，提高利润，公司在建立自己的品牌之后，一部分业务采取这样的模式，可以降低资金占用，也会降低一些原材料价格波动的风险。
Q：显示在建项目预计建成的时间？
A：深圳研发生产基地可能会延时，新型显示产业园看明年年底，订单看什么时候释放。
Q：显示这块70、80亿是标准的产能，实际可以超产发挥吗？
A：可以的。
Q：洛玻三家子公司股权转让落地了吗？对公司的影响？
A：现在在开股东大会，发通函，还在看他们的进度。他们实际上就是我们这一块，我们在买他们的玻璃，这块他们好几千万净利润，比日本售价还高，去年28块一片或者一平方，正常十几块。
Q：激励机制？
Q：高铝玻璃原片的产能足够UTG的生产吗？
A：高铝玻璃原片生产两个月够UTG一年，原片是200微米，厚度均匀性高，正负5微米
现在两次减薄，是用浮法做的，目前集团那边组了团队，设计一次成型的技术。
公司的高铝玻璃是第三家进入UTG的资源池的，其他两家是康宁和肖特。
Q：公司UTG产品的竞争力？
A：一个是产品质量，二是原片。别的企业卖400*500mm的规格要四五百块，很贵，公司良率成熟了会更好。公司比刚开始的时候良率提升了很多，行业也领先。可研是设计50%的良率，一个月15万片，目前是接近设计能力。公司投入做了两年，目前建好等订单的状态，改造产线做测试，别的家没有这个能力和资本，光是烧玻璃花了三四千万，投入花了很多。
Q：一期UTG产能情况？
A：设计产能是15万片/月，6条线的，一年产能是180-200万片，要看良率。
Q：高铝玻璃的产能情况?
A：70t/天的高铝玻璃生产线，年产量500万平方米，0.2-2毫米;具备强大力学特性、光学，可加工，成本，规格，稳定供应能力。
Q：一强和二强玻璃的区别？
A：二强里面是含锂，做交换；只能进行化学强化；一强和二强区别主要是深加工的控制。一般高铝玻璃的规格是是1*1.3m，作为保护贴用，良率八十多，是中等水平，盖板的话60-70的良率就很高了。
Q：用作UTG的高铝玻璃厚度？
A：0.25mm去做UTG，单面减薄，2次，60多道工序，没有用更薄的主要是兼顾强度和弯折度。
Q：公司高铝玻璃三代和二代的区别？
A：三代，16点几的含铝量；二代13点几，要求弯折度、强度，配方不一样。
Q：公司的高铝玻璃原片和南玻的区别？
A：公司用的是全氧窑，和南玻那些不一样，温度达到2000多度，高了别人1000度，我们的料南玻不一定化得掉；含铝量也不同，公司约17%的铝，南玻是约13%。
公司的料都是国内的，用的最贵的精制硅砂，1000多一吨的砂，高他们三四倍；除了精制硅砂，含铁量要降低到百万分之五（35ppm），铁高了影响视觉，浮法的含铁800ppm，太阳能铁150ppm。
Q：高铝成本情况？
A：高铝的成本，锂铝二强接近上万，铝硅（一强）几千块。
成本最大是燃料，三分之一，38%。今年一强一吨成本是5000以上，去年成本2、3千。
一吨可以做2000平米。#股票##价值投资日志[超话]#
出席领导：董秘王总等
【公司介绍：UTG玻璃】
一期具备量产能力，产线已经建成。目前一直在小批量出货，以供整机测试的订单，测试是终端必须走的程序。正式批量出货还没有，等着排计划。
二期已经动工了，厂房开始建设。一期是原来有空厂房，包括污水处理都是玻璃院出的，租的玻璃研究院的厂房来用，研发费用之前也出过了。二期是10个亿10万平方的厂房，加上设备，方案也会根据实际情况进行调整，公司具备强大的原片开发技术，希望原片能和肖特、康宁有直接竞争力，工序有调整。
TFT二期投了30亿元，一期投完了。
【问答环节】
Q：UTG的下游客户有哪些？主要的合作包括哪些？
A：核心客户有保密协议，而且有一些合作，一段时间内只供他，但是期限不长。别的家后续会水到渠成，目前小批量是只给一个客户的。
测试方面，从单片材料到模块到整机，已经有一年多的测试，目前整机测试已经结束了。
在和客户的合作的内容方面，现在只是UTG玻璃，但是公司盖板的贴合，覆一层膜也是可以做，二期可能会有合作贴合的这一块。
整个产业园占地400亩，液晶显示模组，柔性显示模组以后也有机会，未来做不做也是根据市场来判断。
Q：UTG的竞争格局以后会怎么看？
A：第一，UTG是当作基础原材料看，不是单独的一种产品，应用范围不局限于折叠屏，也在拓展，可能会有很多应用场景；第二，2023年二期才能形成量产，现在对于到时候的需求有比较好的预期，很多厂商都有计划。1500万的产能不是对应1500台，预计是对应1200万台手机，市场会不会饱和或者竞争激烈要看各自的竞争能力。通过终端来看目前我们的竞争力最强，量产的能力具备，UTG的技术是不断迭代的，公司已经在做开发。第三，原片技术也需要掌握，如果其他厂商只是做后加工，肖特玻璃也买不到，因为他是专供三星的。未来如果肖特一次成型玻璃量比较大，流入市场了，原片就成为公司的优势。现在原片已经很成熟了，后加工厂需要从市场买，得看成本等，目前市场上原片的价格还是比较贵的。
Q：深加工环节的技术壁垒高不高？
A：深加工的难度是有的。从公司玻璃发展的历史来看，公司12年引进韩国顶喷减薄，后来50微米的玻璃做出来了但不知道怎么用，19年折叠手机出来了，公司19年就已经把20万次折叠，30-70微米的玻璃做出来了，那个时候还没有合格品的标准。后来和客户合作，才不断提高标准，1-2年一个个攻克难题，提高良率。从目前的产品来说，其他的企业还有一段路要走。公司有时间上的领先，并且后面技术迭代是已经开始了。
Q：公司预计开发的下一代产品和现在产品的差异？
A：下一代产品可以理解为一次成型的产品，肖特、康宁都是下拉法，公司去做的话会规避知识产权的壁垒。
Q：其他的应用有没有具体的数据空间？
A：目前还在探讨，运用扩宽不止UTG单个材料，还要匹配其他材料，还没有估算过。应该不会有手机量这么大。手机出货量有15亿部，平板1.6亿部，电脑1.8亿部，不会超过手机。
Q：组件厂进入的可能性？
A：有这个可能性，但是各做各的优势。第一种是像三星，有UTG，有手机，会自己发一部分，会对外放一部分显示模组出来，外面的厂商可以购买三星的模组；第二是一些厂商和模组厂去合作，往下游去推，往三星模式去靠。第三是像我们，是和终端客户合作。未来可能会有其他的模式，也可能进入三星的供应链。三星13.3寸的笔记本模组，70%是我们供的。
Q：一次成型和二次成型的区别？
A：二次成型是比较成熟的工艺技术，一次成型的量只有两家有，肖特规格是400*500，康宁300*400规格，量非常少,两种成型法互有优势。
从成本上来说，减薄的成本目前还是比较高，利用酸去减薄，这个过程会比较大的影响良品率，玻璃厚度要从200-300微米减少到50微米，均匀度、玻璃原片内部微缺陷都会放大，难度比较大。
一次和二次成型质量还是有一定区别，二次成型是便宜的玻璃加了一道工序，减薄这个工序很多公司都能做了，只是要看精度的差别，看深加工能不能满足终端的需求。公司是开发了新的减薄设备，不是原来的了，很多公司精度不一定能达到。一次成型的玻璃某些指标还是会有优势，因为加酸对玻璃还是有一定影响。
Q：深加工的壁垒、难度大吗？
A：后加工的能力，边角的处理难度还是有。
Q：集团原片提供，如果其他企业对外采购原片，成本相差多少？
A：我们成本比较低，UTG负责人说良品率是原片喂出来的，公司研发费用已经投入了，而且高铝原片现在还没有市场价，公司用的原片是是内部定价。外面100微米以下，价格都比较贵，长信那边没有量产能力。
Q：公司UTG后续报价怎么报？
A：根据量来，参考市场价，三星一片是3、40美金，我们会比他便宜，量产会进一步降低成本。
Q：一次成型玻璃的成本更便宜吗？
A：一次成型从加工角度来讲成本便宜，但是一次成型的玻璃得做出来，一片（可能一平米）3、4千。一平米可以切8寸的2、30个。
Q：公司良率情况？
A：目前跟三星他们基本是一个水平，我们的良率是包含所有工序了；三星50%左右，已经很高了。三星的良率从深加工开始算。
Q：明年UTG的预期？
A：看客户发布的情况，不允许提前透露。
Q：送去客户那里测试的玻璃是免费的吗？
A：测试不是免费的,有一定的价格，双方共同商量的。
Q：原片会卖给别的企业吗？
A：原片不会给别人的，这个阶段不会培养竞争对手。
Q：目前UTG成本比CPI高多少？未来能够下降的因素有哪些？多久能够达到CPI的水平？
A：具体高多少不好说，CPI成本是15美金以上，约100多块，新材料和成熟产品去比还是会高，未来会降低去推广，CPI也会持续降价，UTG降成本还是要看量的规模，以及工艺调整的。
Q：高纯二氧化硅情况？
A：高纯二氧化硅公司做到了6个9以上纯度，主要是合成法做成的，运用在抛光液，半导体，国外是进口为主，利润率比较高，公司是用市场价做了测算的，预计利润是6000万，一吨1万的净利润，但是市场价不止。
计划1.8亿的投资只有5000吨，4种产品，每种产品一千多吨，先做了很小的一个规模，现在是稳妥的投资，根据市场反应还是不错。投资比较小，涉及化工所以时间比较长，土建很快，设备也差不多了，预留了18个月的时间。
Q：新材料中对市场空间的测算？
A：4种产品，每种都有10万吨的市场需求。
Q：高纯二氧化硅的竞争对手有哪些？
A：国内有石英股份，主要做光伏的，有5个9的纯度，他们做光伏外层材料的量很大，3-4个9就够了，内层材料要求会比较高。我们是有3000吨是做半导体那一块的，半导体比较贵。
Q：纳米碳酸钡的情况？
A：这块慢慢起量，几百吨的量对收入影响少。纳米碳酸钡理论产能是2000吨，出货量几百吨，还没有形成规模。
Q：球形石英粉情况？市场容量如何？产能利用率如何？
A：主要用于大规模集成电路封装，航空、航天和特种陶瓷等领域，华飞在产产能一万多吨，我们有6000吨产能，目前都在扩，市场需求还是不错，主要在打日本份额。市场容量应该不到10万吨，联瑞、华飞加上我们是三万多吨，联瑞明年准备到2万，需求要看市场扩大到多少。这块跟日本的性能对比是没有问题的。6000吨产能有一些是今年9月建成，还有在建的，去年建成了2000吨，以前还有2000多吨。产能利用率没有数据，但是订单还是可以的。
纳米碳酸钡、球形石英粉前两年都没有正的贡献。这两年球形石英粉开始要起量、做贡献了。
Q：新材料板块加起来的情况？
A：新材料方面合起来的话，前几年投入不大，这几年材料板块再陆续的投。高纯二氧化硅、纳米碳酸钡、球形石英粉等每种从1个亿收入增长到1.5，2个亿，后面是有信心的，现在好几种产品已经开始贡献利润了。
Q：氧化锆的产能情况？
A：氧化锆我们有2万吨，东方锆业没有比我们大，我们所有锆加一起的产能不到3万吨。
Q：后续传统显示业务规划？
A：显示在扩建，蚌埠国显的厂房是19年建成，20年也有贡献，去年是40亿规模，会不断给厂房加设备；后面的厂房还在建，明年5、6月份可以投入使用，池州那边主要是做大尺寸的。深圳国显有个搬迁，会从20多亿增长到30多亿。
Q：显示每年20%-30%的增长可能吗？
A：要看产能的释放，根据现在的公告的项目，显示全部达产有7、80亿的规模。
Q：给大客户做代工的影响？
A：会降低一部分收入，提高利润，公司在建立自己的品牌之后，一部分业务采取这样的模式，可以降低资金占用，也会降低一些原材料价格波动的风险。
Q：显示在建项目预计建成的时间？
A：深圳研发生产基地可能会延时，新型显示产业园看明年年底，订单看什么时候释放。
Q：显示这块70、80亿是标准的产能，实际可以超产发挥吗？
A：可以的。
Q：洛玻三家子公司股权转让落地了吗？对公司的影响？
A：现在在开股东大会，发通函，还在看他们的进度。他们实际上就是我们这一块，我们在买他们的玻璃，这块他们好几千万净利润，比日本售价还高，去年28块一片或者一平方，正常十几块。
Q：激励机制？
Q：高铝玻璃原片的产能足够UTG的生产吗？
A：高铝玻璃原片生产两个月够UTG一年，原片是200微米，厚度均匀性高，正负5微米
现在两次减薄，是用浮法做的，目前集团那边组了团队，设计一次成型的技术。
公司的高铝玻璃是第三家进入UTG的资源池的，其他两家是康宁和肖特。
Q：公司UTG产品的竞争力？
A：一个是产品质量，二是原片。别的企业卖400*500mm的规格要四五百块，很贵，公司良率成熟了会更好。公司比刚开始的时候良率提升了很多，行业也领先。可研是设计50%的良率，一个月15万片，目前是接近设计能力。公司投入做了两年，目前建好等订单的状态，改造产线做测试，别的家没有这个能力和资本，光是烧玻璃花了三四千万，投入花了很多。
Q：一期UTG产能情况？
A：设计产能是15万片/月，6条线的，一年产能是180-200万片，要看良率。
Q：高铝玻璃的产能情况?
A：70t/天的高铝玻璃生产线，年产量500万平方米，0.2-2毫米;具备强大力学特性、光学，可加工，成本，规格，稳定供应能力。
Q：一强和二强玻璃的区别？
A：二强里面是含锂，做交换；只能进行化学强化；一强和二强区别主要是深加工的控制。一般高铝玻璃的规格是是1*1.3m，作为保护贴用，良率八十多，是中等水平，盖板的话60-70的良率就很高了。
Q：用作UTG的高铝玻璃厚度？
A：0.25mm去做UTG，单面减薄，2次，60多道工序，没有用更薄的主要是兼顾强度和弯折度。
Q：公司高铝玻璃三代和二代的区别？
A：三代，16点几的含铝量；二代13点几，要求弯折度、强度，配方不一样。
Q：公司的高铝玻璃原片和南玻的区别？
A：公司用的是全氧窑，和南玻那些不一样，温度达到2000多度，高了别人1000度，我们的料南玻不一定化得掉；含铝量也不同，公司约17%的铝，南玻是约13%。
公司的料都是国内的，用的最贵的精制硅砂，1000多一吨的砂，高他们三四倍；除了精制硅砂，含铁量要降低到百万分之五（35ppm），铁高了影响视觉，浮法的含铁800ppm，太阳能铁150ppm。
Q：高铝成本情况？
A：高铝的成本，锂铝二强接近上万，铝硅（一强）几千块。
成本最大是燃料，三分之一，38%。今年一强一吨成本是5000以上，去年成本2、3千。
一吨可以做2000平米。#股票##价值投资日志[超话]#
40多年后，人类再次戴上软X射线偏振“眼镜”看到宇宙奥秘
2020-05-12 15:28:09 来源: 科技日报 作者: 金凤
“偏振”和波长都是电磁波的基本属性之一。3D眼镜，运用的便是偏振原理。
在天文领域，X射线偏振是具有重要科学价值的独特的天体物理探针，是研究黑洞、中子星等高能天体的重要工具。
1968年，美国科学家率先开展了天文X射线偏振探测，于1971年在一次探空火箭实验中见到了成功的希望，并在1975年发射的OSO-8卫星上完成了第一次精确测量，这次测量发现了蟹状星云的X射线辐射具有高度线偏振，起源于同步辐射。
然而，由于上一代技术的局限性，其探测效率和灵敏度低下，天文X射线偏振探测在这次实验之后便陷入了停滞。
2009年，清华大学冯骅教授带领团队开始对X射线偏振探测技术进行探索和改进，在国际合作的基础上历经多年技术积累，在实验室里研制出了高灵敏度低系统误差的软X射线偏振仪。2018年10月29日，清华大学主导的空间天文项目“极光计划”发射升空。同年12月18日，“极光计划”的探测器投入运行，成功探测到了空间软X射线。
一年半之后，《自然·天文》杂志于2020年5月11日封面刊登的一篇文章，将冯骅课题组与合作者共同完成的最新成果昭告世人：经过近1年的观测，X射线偏振探测器探测到来自蟹状星云及脉冲星的软X射线偏振信号，并首次发现了脉冲星自转突变和恢复过程中软X射线偏振信号的变化，说明在此过程中脉冲星磁场发生了变化。
这一探测结果也标志着，由于技术困难停滞了40多年的天文软X射线偏振探测窗口重新开启。
传统技术瓶颈困扰40多年
X射线是电磁波的一种。“根据能量高低的不同，几千电子伏特的X射线称为软X射线。我们希望在软X射线波段看宇宙的奥秘，偏振是一个新的探测维度。”清华大学天文系教授冯骅解释，黑洞、中子星这类非常极端的天体，虽然光学辐射很弱，却是很强烈的X射线辐射体。由于X射线波长非常短，不存在像可见光偏振片那样合适的滤镜，所以X射线偏振的测量极其困难。但利用X射线偏振测量，能够获得高能辐射区域磁场方位、天体的几何对称性，从而进一步理解与黑洞、中子星等密切相关的天文现象的物理过程发生机制，对高能天体物理而言意义重大。
早在1968年，美国科学家就率先开展了天文X射线偏振探测，并在1971年发射的探空火箭上完成了247秒的曝光，第一次发现蟹状星云的X射线辐射可能具有高度线偏振，并在1975年上天的OSO-8卫星上完成了首次精确测量。
然而，40多年过去了，科学家们不断论证X射线偏振的用处，预言探测偏振对天体物理的科学价值，却再也没有第二个X射线偏振探测设备在空间运行。探测灵敏度不足，被认为是X射线偏振技术的主要瓶颈之一。
技术转机出现在2001年。随着核探测技术的发展，意大利科学家证实了一种新型粒子探测技术可用于高灵敏度软X射线偏振测量。
2009年，清华大学教授冯骅带领团队，在国际合作的基础上，对软X射线偏振探测技术进行探索和改进。
探测器寿命从30分钟提高到5-10年
冯骅介绍，在实验室研究阶段，团队的目标是“做出能够满足空间应用需求的长寿命、高性能”的探测器。这种新型X射线偏振探测器，外形像一个火柴盒，传感器面积大概相当于一枚硬币。“X射线通过铍窗进入探测器，与探测气体发生光电效应产生光电子。通过测量光电子穿过气体留下的二维径迹，就能推断出入射X射线的偏振信息。”冯骅说。
然而，单是将探测气体密封在“火柴盒”内，实现长期稳定的工作性能，就花了团队整整两年时间。
实验初期做出的探测器，总是在短时间内就被烧坏——核心部件气体电子倍增器因高压放电被击穿。在着急忐忑却找不到性能下降的原因时，冯骅曾经告诉团队，做实验的时候不要害怕“搞破坏”，“弄坏东西并找到原因说明你的尝试有效果。”
通过反复的测试研究，气体纯度这一“罪魁祸首”被发现。冯骅说，由于探测器是一个密闭环境，当纯净的探测气体充入后，探测器结构材料表面吸附的杂质气体会慢慢释放，使得探测气体纯度下降，从而引起性能衰减，严重时就会“烧毁”探测器。
掌握“闭气型气体探测器的封装技术”，需要多学科合作。为解决超高真空技术，团队请教过中国计量科学研究院和校内凝聚态物理方面的专家；结构材料方面的问题，团队参考航空航天材料标准，经过再三测试对比，筛选出满足结构强度的、极低出气率的材料；探测器封装环境方面有差距，团队则搭建超净室、烘烤除气，想方设法降低杂质成分；还找到专属研究院进行气体提纯，将气体纯度从市面上常见的99.9%提高至99.999%……
至此，团队迈出重要一步：成品探测器实现了长寿命的要求，从最初只有约30分钟的工作寿命，到封好之后5-10年性能都不会改变。
2017年，团队高灵敏度、低系统误差的X射线偏振探测器在实验室研制成功，并且通过了一系列空间环境模拟试验的检验。
探测近一年，捕捉到脉冲星信号
冯骅团队的探测器研制成功的同一年，商业航天在中国兴起，这为新探测技术和方法的飞行验证提供了更多可能性，由清华大学牵头研制的空间实验于这一年“极光计划”应运而生。
2018年10月29日，“极光计划”的微纳卫星搭载“铜川一号”立方星，从酒泉卫星发射中心成功发射到近地轨道上。11月6日，探测器加电自检成功。经过多轮调试，12月18日开启高压投入运行，工作状态正常。
2019年3月，探测器进入常规观测，盯准了蟹状星云脉冲星。似“时钟”般运转精确的脉冲星常会在某一个时间点发生一次自转周期突变，然后慢慢恢复，这种自转突变是一种有待研究的天文现象。7月23日，蟹状星云脉冲星的自转突变。“极光计划”随之捕捉到X射线偏振状态的改变。
“我们观测到，经过几十天，脉冲星的偏振信号又慢慢恢复，这一新的发现有助于理解脉冲星、也就是中子星的内部结构。”团队研究成员李红表示，他们将该成果提交给《自然·天文》杂志后，审稿人评价其为“高能天体物理领域期待已久的成果”。
但不为外界所知的是，数据的处理和解释，曾让团队颇费了一番功夫。
“在偏振计算之外，我们还需折叠出蟹状星云的脉冲相位。蟹状星云的脉冲约为33毫秒一个周期，为了提高信噪比，我们需要把所有观测数据按脉冲周期叠加后得出结论。”研究成员龙翔云介绍。经过4周程序设计，团队终于完成时间矫正。
“观测中的惊喜，来源于我们的步步积累。”龙翔云说，蟹状星云脉冲星之外，探测器对人类发现的第一个宇宙X射线源“天蝎座X-1”也有一些数据积累，并将纳入下一步工作计划。
冯骅团队研发的软X射线偏振探测器，清华大学供图（图一）
冯骅团队研发的软X射线偏振探测器，清华大学供图（图二）
冯骅与博士后李红进行数据分析讨论，清华大学供图（图三）
2020-05-12 15:28:09 来源: 科技日报 作者: 金凤
“偏振”和波长都是电磁波的基本属性之一。3D眼镜，运用的便是偏振原理。
在天文领域，X射线偏振是具有重要科学价值的独特的天体物理探针，是研究黑洞、中子星等高能天体的重要工具。
1968年，美国科学家率先开展了天文X射线偏振探测，于1971年在一次探空火箭实验中见到了成功的希望，并在1975年发射的OSO-8卫星上完成了第一次精确测量，这次测量发现了蟹状星云的X射线辐射具有高度线偏振，起源于同步辐射。
然而，由于上一代技术的局限性，其探测效率和灵敏度低下，天文X射线偏振探测在这次实验之后便陷入了停滞。
2009年，清华大学冯骅教授带领团队开始对X射线偏振探测技术进行探索和改进，在国际合作的基础上历经多年技术积累，在实验室里研制出了高灵敏度低系统误差的软X射线偏振仪。2018年10月29日，清华大学主导的空间天文项目“极光计划”发射升空。同年12月18日，“极光计划”的探测器投入运行，成功探测到了空间软X射线。
一年半之后，《自然·天文》杂志于2020年5月11日封面刊登的一篇文章，将冯骅课题组与合作者共同完成的最新成果昭告世人：经过近1年的观测，X射线偏振探测器探测到来自蟹状星云及脉冲星的软X射线偏振信号，并首次发现了脉冲星自转突变和恢复过程中软X射线偏振信号的变化，说明在此过程中脉冲星磁场发生了变化。
这一探测结果也标志着，由于技术困难停滞了40多年的天文软X射线偏振探测窗口重新开启。
传统技术瓶颈困扰40多年
X射线是电磁波的一种。“根据能量高低的不同，几千电子伏特的X射线称为软X射线。我们希望在软X射线波段看宇宙的奥秘，偏振是一个新的探测维度。”清华大学天文系教授冯骅解释，黑洞、中子星这类非常极端的天体，虽然光学辐射很弱，却是很强烈的X射线辐射体。由于X射线波长非常短，不存在像可见光偏振片那样合适的滤镜，所以X射线偏振的测量极其困难。但利用X射线偏振测量，能够获得高能辐射区域磁场方位、天体的几何对称性，从而进一步理解与黑洞、中子星等密切相关的天文现象的物理过程发生机制，对高能天体物理而言意义重大。
早在1968年，美国科学家就率先开展了天文X射线偏振探测，并在1971年发射的探空火箭上完成了247秒的曝光，第一次发现蟹状星云的X射线辐射可能具有高度线偏振，并在1975年上天的OSO-8卫星上完成了首次精确测量。
然而，40多年过去了，科学家们不断论证X射线偏振的用处，预言探测偏振对天体物理的科学价值，却再也没有第二个X射线偏振探测设备在空间运行。探测灵敏度不足，被认为是X射线偏振技术的主要瓶颈之一。
技术转机出现在2001年。随着核探测技术的发展，意大利科学家证实了一种新型粒子探测技术可用于高灵敏度软X射线偏振测量。
2009年，清华大学教授冯骅带领团队，在国际合作的基础上，对软X射线偏振探测技术进行探索和改进。
探测器寿命从30分钟提高到5-10年
冯骅介绍，在实验室研究阶段，团队的目标是“做出能够满足空间应用需求的长寿命、高性能”的探测器。这种新型X射线偏振探测器，外形像一个火柴盒，传感器面积大概相当于一枚硬币。“X射线通过铍窗进入探测器，与探测气体发生光电效应产生光电子。通过测量光电子穿过气体留下的二维径迹，就能推断出入射X射线的偏振信息。”冯骅说。
然而，单是将探测气体密封在“火柴盒”内，实现长期稳定的工作性能，就花了团队整整两年时间。
实验初期做出的探测器，总是在短时间内就被烧坏——核心部件气体电子倍增器因高压放电被击穿。在着急忐忑却找不到性能下降的原因时，冯骅曾经告诉团队，做实验的时候不要害怕“搞破坏”，“弄坏东西并找到原因说明你的尝试有效果。”
通过反复的测试研究，气体纯度这一“罪魁祸首”被发现。冯骅说，由于探测器是一个密闭环境，当纯净的探测气体充入后，探测器结构材料表面吸附的杂质气体会慢慢释放，使得探测气体纯度下降，从而引起性能衰减，严重时就会“烧毁”探测器。
掌握“闭气型气体探测器的封装技术”，需要多学科合作。为解决超高真空技术，团队请教过中国计量科学研究院和校内凝聚态物理方面的专家；结构材料方面的问题，团队参考航空航天材料标准，经过再三测试对比，筛选出满足结构强度的、极低出气率的材料；探测器封装环境方面有差距，团队则搭建超净室、烘烤除气，想方设法降低杂质成分；还找到专属研究院进行气体提纯，将气体纯度从市面上常见的99.9%提高至99.999%……
至此，团队迈出重要一步：成品探测器实现了长寿命的要求，从最初只有约30分钟的工作寿命，到封好之后5-10年性能都不会改变。
2017年，团队高灵敏度、低系统误差的X射线偏振探测器在实验室研制成功，并且通过了一系列空间环境模拟试验的检验。
探测近一年，捕捉到脉冲星信号
冯骅团队的探测器研制成功的同一年，商业航天在中国兴起，这为新探测技术和方法的飞行验证提供了更多可能性，由清华大学牵头研制的空间实验于这一年“极光计划”应运而生。
2018年10月29日，“极光计划”的微纳卫星搭载“铜川一号”立方星，从酒泉卫星发射中心成功发射到近地轨道上。11月6日，探测器加电自检成功。经过多轮调试，12月18日开启高压投入运行，工作状态正常。
2019年3月，探测器进入常规观测，盯准了蟹状星云脉冲星。似“时钟”般运转精确的脉冲星常会在某一个时间点发生一次自转周期突变，然后慢慢恢复，这种自转突变是一种有待研究的天文现象。7月23日，蟹状星云脉冲星的自转突变。“极光计划”随之捕捉到X射线偏振状态的改变。
“我们观测到，经过几十天，脉冲星的偏振信号又慢慢恢复，这一新的发现有助于理解脉冲星、也就是中子星的内部结构。”团队研究成员李红表示，他们将该成果提交给《自然·天文》杂志后，审稿人评价其为“高能天体物理领域期待已久的成果”。
但不为外界所知的是，数据的处理和解释，曾让团队颇费了一番功夫。
“在偏振计算之外，我们还需折叠出蟹状星云的脉冲相位。蟹状星云的脉冲约为33毫秒一个周期，为了提高信噪比，我们需要把所有观测数据按脉冲周期叠加后得出结论。”研究成员龙翔云介绍。经过4周程序设计，团队终于完成时间矫正。
“观测中的惊喜，来源于我们的步步积累。”龙翔云说，蟹状星云脉冲星之外，探测器对人类发现的第一个宇宙X射线源“天蝎座X-1”也有一些数据积累，并将纳入下一步工作计划。
冯骅团队研发的软X射线偏振探测器，清华大学供图（图一）
冯骅团队研发的软X射线偏振探测器，清华大学供图（图二）
冯骅与博士后李红进行数据分析讨论，清华大学供图（图三）
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