2022湖北最美科技工作者｜陈学东：苦战22年 逆袭光刻机“心脏”

　　苦战22年 逆袭光刻机“心脏”——记中国工程院院士、华中科技大学机械科学与工程学院教授陈学东

　　在高科技的浪潮中，光刻机被誉为芯片制造的“心脏”，其超高精度加工能力直接关系到国家科技实力的强弱。然而，长期以来，光刻机减振器这一关键技术一直被国外垄断，成为制约我国芯片产业发展的“卡脖子”难题。在这个关键时刻，中国工程院院士陈学东站了出来，用22年的坚持与拼搏，攻克光刻机减振器研发瓶颈。

　　“关键核心技术要不来、买不来、讨不来，中国必须走高水平科技自立自强的道路，集中力量解决‘缺芯少魂’问题。”中国工程院院士、华中科技大学机械科学与工程学院教授陈学东，长年奋战在教学与科研第一线，为我国重大装备制造的自主可控作出重要贡献。

　　攻克减振2个量级以上的难题

　　减振器被称为光刻机的“基石”，是一 台光刻机稳定性和成品率的重要保障。越高性能的减振器，越能更好地减少外部振动和冲击，从而提高光刻机超高精度加工能力。

　　在以前，由于无法突破技术瓶颈，我国减振器长期依赖进口。为打破这一技术垄断，2002年起，长期从事机械动力学设计与控制研究的陈学东，开始研发国产减振器。

　　减振器有大大小小的零件上百种，每一个零件都决定成败，每一个零件都需要自主研发。经过材料准备、组装、测试等环节，通过陈学东团队多年研发，将地基传递至光刻机的振动降低2个量级以上，攻 克国产光刻机减振器“卡脖子”难题。发明的准零刚度减振器，填补了国产高端主动减振器技术空白，并逐步提升到世界领先水平，实现国产化替代和配套生产。

　　“与国际上能够做最高端产品的国家相比，我们的总体技术测量指标和他们是相当的，某些单元的技术指标还好于他们，能够满足目前国际上最先进的 DUV 光刻机的性能要求。”陈学东表示。

　　围绕光刻机领域的一个个难题，陈学东和团队继续攻关拔寨。目前，他们的目标是把振动降低3个量级以上。

　　服务国家战略需求 突破重大装备制造难题

　　光刻机减振器的研发，并非陈学东多年科研探索的全部。他始终面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求，专注于机械系统动力学设计与控制的研究。

　　多年来，他发展了面向服役过程的机械系统动力学建模、计算、优化及控制的方法与技术，研发了机械抗冲击、抑扰动及减振动的动力学设计与控制系统及相关功能部件或装置，为我国重大装备制造的自主可控作出重要贡献。

　　复杂振动抑制技术是机载尖端光电系统服役性能的根本保证，传统技术无法满足尖端仪器装置对环境振动近零隔离的苛刻要求，这是公认的国际难题。为此，陈学东提出准零刚度-变阻尼减振动力学设计与控制方法，发明相斥磁性负刚度和无源频变阻尼技术，研制了系列高性能减隔振装置，目前已应用于航空航天航海和国防领域。

　　油气钻机等大型重载装备是支撑国民经济支柱产业的核心，其服役环境极端严苛，载荷大、冲击强、结构易畸变失效。为了破解这一难题，陈学东提出重载装备结构耦合/接触动力学建模及计算优化方法，研发超深钻机等抗冲击动力学设计系统，发明大型臂架结构动态试验台，应用于世界首台7千米极地超深钻机等重大装备的研制，支撑我国相关装备制造技术的快速发展。

　　陈学东作为第一完成人，获国家技术发明二等奖2项、国家科技进步二等奖1项、省部级科技奖励一等奖5项，获授权中国、美国、日本发明专利140项、软件著作权28项，发表SCI论文106篇，制定并发布标准4项，出版专著2部。

　　科研之路无止境，如今，陈学东培养的研究生已经超过百人，他们努力突破技术难题，把核心技术牢牢掌握在自己手中。