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江州,启明防务技术研究院,地下三层绝密会议室。

空气中弥漫着紧张的味道。

坐在林远对面的,是尼康精密机械部门的前本部长,山田光一。他身后跟着三个头发花白的日本老头,都是尼康光系的骨灰级专家。

山田光一将一个沉重的钛合金手提箱放在桌上,解锁,打开。

里面是一块硬盘,和一本厚厚的纸质蓝图。

“林先生,”山田的声音低沉,“这是尼康秘密研发了五年的NA 0.55投影物镜系统设计图。”

“ASmL的EUV光刻机,NA数值孔径只有0.33。而我们这个,是0.55。”

“理论上,配合你们的计算光刻技术,它可以让dUV光刻机的分辨率极限,推进到3纳米。”

“这是尼康最后的赌注。也是我们反击ASmL的唯一武器。”

王海冰戴着手套,翻开蓝图。只看了几页,他的手就开始颤抖。

“这……这太疯狂了。”

“物镜组总长2.5米,最大镜片直径0.8米,总重量1.5吨?”

“这哪里是显微镜,这简直是天文望远镜!”

“是的。”山田点头,“为了在193nm波长下实现0.55的NA,我们必须把镜子做得巨大,以收集更多的衍射光。”

“但是,”山田话锋一转,眼神黯淡,“我们造不出来。”

“为什么?”林远问。

“三个原因。”

山田伸出三根手指,像是在历数家珍般的绝望。

“1. 材料封锁,这种尺寸的透镜,不能用石英,必须用氟化钙单晶。因为只有萤石在深紫外波段下吸热少,热透镜效应低。但是,全球能生长这么大尺寸萤石晶体的,只有德国肖特和美国康宁。他们对中国和叛变的尼康,断供了。”

“2. 加工极限:镜片太大了,自重导致的重力塌陷达到了微米级。而我们的面型精度要求是0.5纳米。这意味着,我们要在镜片弯曲的状态下,把它磨平。这需要磁流变抛光技术。尼康没有这种设备,那是美国qEd公司的专利,严禁出口。”

“3. 计量黑洞:就算造出来了,我们没法测。要测量0.8米口径、0.5纳米精度的非球面,需要巨型的计算全息干涉仪。这东西,只有美国Zygo公司能做。同样,禁运。”

“林先生,”山田看着林远,“图纸我给你了。但如果你解决不了这三个问题,这就是一堆废纸。”

林远看着那张蓝图。

巨大的透镜组像一座复杂的玻璃塔,精密,脆弱,且沉重。

“既然图纸有了。”

林远合上箱子。

“那我们就从石头开始造。”

内蒙古,赤峰。

这里是中国最大的萤石矿产地。

林远没有去德国求肖特,也没有去美国求康宁。他直接带着李振声教授和汉斯,杀到了矿山。

“萤石,化学成分caF2。”李振声看着满山的石头,“中国储量世界第一。但是,要做成光刻机镜头,需要生长出超低应力、超高均匀性的大尺寸单晶。”

“难点在于热应力。”

“萤石导热性极差,且脆性极大。在晶体生长过程中,如果炉内温度梯度稍微大一点,晶体内部就会产生内应力,导致双折射效应。”

“光通过有应力的晶体,会发生偏振旋转,这就毁了成像质量。我们需要一个完美温场。”

在墨子材料的新基地里,一座高达10米的布里奇曼真空生长炉被搭建起来。

“启动盘古热场模拟。”

汪韬的AI团队介入。

他们不再依赖经验,而是用有限元分析,模拟了炉内每一个气体分子的对流,每一个加热器的辐射。

“设计一个多区控温加热器。”李振声下令。

“把炉膛分成50个独立的温区,每个温区独立控制。”

“我们要让晶体生长界面的温度梯度,控制在0.1c\/cm以内。”

这是一场漫长的等待。

晶体生长速度:1毫米\/小时。

长一个0.8米的晶锭,需要一个月。

期间,不能断电,不能震动,不能有任何干扰。

一个月后。

炉门打开。

一块直径850mm,重达300公斤的淡紫色透明晶体,被缓缓吊出。

激光照射检测。

应力双折射:< 1nm\/cm。

“极品!”汉斯惊叹,“这比肖特的货还要好!中国的矿,加上AI的控温,绝了!”

第一关,过了。

有了晶体,接下来是加工。

要把这块300公斤的石头,磨成特定形状的非球面透镜,且面型误差小于0.5纳米。

这相当于把地球磨平,且最高的山峰不能超过一根头发丝的千分之一。

传统的磨盘不行,会有划痕,且无法处理非球面。

离子束抛光太慢,修一个镜子要一年。

必须上磁流变抛光。

这是一种神奇的流体。在普通状态下是液体,但在磁场中瞬间变成固体,高粘度流体。

利用磁场控制流体的硬度和形状,像一个柔性的磨头,去拂拭镜片表面。

“美国qEd公司垄断了mRF设备。”王海冰脸色难看,“我们买不到。”

“谁说要买了?”

林远拿出一份文件。

《国防科技大学精密工程实验室合作协议》

“别忘了,我们是军民融合单位。”

“国防科大搞mRF已经二十年了,是用来磨激光武器反射镜的。”

“虽然他们的设备有点土,不够自动化。但原理是一样的。”

林远把国防科大的教授请到了江州。

“我们要对军用的mRF机床进行AI化改造。1. 驻留时间算法。汪总,你要训练一个模型。根据镜面的误差图,计算出抛光头在每一个点需要停留多少毫秒。”

“哪里高了,就多磨一会儿;哪里低了,就少磨一会儿。”

“2. 流体稳定性控制,磁流变液在使用中会老化、沉淀。我们需要一套实时循环监测系统,动态调整磁场强度,保证去除函数的稳定性。”

接下来就是实战了。

巨大的机床上,机械臂带着磁流变喷头,在巨大的萤石镜片上缓缓移动。

没有噪音,没有火花。

只有黑色的磁流变液,像丝绸一样滑过镜面。

这就是原子级切削。

每一次拂过,带走几层原子。

一周后。

检测结果:RmS = 0.35nm。

山田光一看着那块如同一汪清水般的镜片,跪在地上,泣不成声。

“这是……神迹。”

镜子磨好了。

但怎么装?怎么测?

这块镜子重达几百公斤。把它竖起来,重力会让它发生微米级的形变。

对于0.5纳米的精度要求来说,微米级的形变简直是灾难。

而且,没有Zygo干涉仪,怎么知道它磨对了没有?

“我们没有干涉仪。”王海冰绝望地说,“没有尺子,我们怎么知道布匹的长度?”

“那就造一把尺子。”

林远看向汉斯。

“汉斯,你还记得ASmL是怎么测镜子的吗?”

“他们也不用Zygo。”汉斯说,“对于这种超大口径,他们用点衍射干涉仪(pdI)。”

“不需要大口径的标准镜,只需要一个针孔。”

激光通过一个微米级的针孔,衍射出完美的球面波。

用这个完美的球面波作为基准,去和被测镜面的反射波进行干涉。

“这不需要复杂的透镜,只需要精密的机械结构。”

“但是,”汉斯皱眉,“要在重力环境下测量,必须把镜子卸载。”

“卸载?”

“对。用几十个支撑点,把镜子的重力抵消掉,模拟太空中的失重状态。”

“这需要极其复杂的主动支撑系统。”

林远调来了石头科技的机器人团队。

“张博,我要你们做一个液压+压电混合支撑床。”

“粗调,36个液压囊,承担镜子99%的重量。精调,每个液压囊上,装一个压电陶瓷致动器。”

“然后,用AI实时计算镜子的受力变形。当重力把镜子往下拉时,压电陶瓷就往上顶。”

“我们要让这块几百公斤的玻璃,在地球上漂浮。”

三个月后。

江州,恒温恒湿控制在0.01度的超净装配车间。

一座高达3米的巨大金属塔矗立在中央。

这就是启明-Nikon high-NA物镜系统。

里面层叠着12块巨大的萤石透镜和石英透镜。

每一块透镜,都漂浮在主动支撑系统上。

“激光对准。”

一束红色的引导激光射入物镜顶部。

经过12次折射,最终汇聚在底部的像面上。

“波前像差检测……”

所有人都屏住了呼吸。

这是最后的审判。

屏幕上,泽尼克多项式的系数开始跳动。

RmS wavefront Error: 1.2 nm.

“1.2纳米?”山田光一惊叫,“这……这比ASmL的EUV镜头还要好!”

要知道,EUV镜头的波前像差通常在2nm左右。

“因为我们用了透射式。”李振声解释道,“EUV只能用反射式,反射式对表面精度要求是透射式的4倍。我们用193nm透射,虽然波长长,但光学设计自由度大。”

“配合我们的计算光刻……我们真的能做3纳米!”

就在所有人欢呼的时候。

林远的手机响了。

是赵孟頫打来的。

他虽然下台了,但情报网还在。

“林远,你搞出大动静了。”

“美国cIA已经知道了尼康泄密的事。”

“他们没有找日本政府,而是直接找了康宁和肖特。他们怀疑你们解决了萤石来源。现在他们正在全球范围内,搜查所有的高纯度氟化钙粉末流向。”

“而且,”赵孟頫的声音低沉,“他们启动了破坏行动。”

“什么破坏?”

“你用的那个磁流变液,核心配方里有一种特殊的磁性粉末。”

“美国商务部刚刚把这种粉末列入了最高级别的管制清单。”

“并且,他们向你的供应商某家国内的化工企业,发送了威胁信。”

“如果你不能在24小时内解决磁流变液的国产化。”

“你的下一块镜子,就磨不出来了。”

林远挂断电话。

看着那座巨大的镜头塔。

他知道,这只是样机。

要量产,必须解决耗材。

磁流变液,这种黑乎乎的液体,成了新的拦路虎。

“去把江钢化工部的人叫来。还有,联系包头稀土研究院。”

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