这个学霸太听劝了 作者:佚名
第108章 原来科研可以这么容易
第108章 原来科研可以这么容易
徐瑞也没有想到,还没等实验正式开始,自己就遇到了这样的问题。
这样看来,还是做数学课题更容易一些,至少不需要去处理这些琐碎的问题。
不过既然课题已经申请了下来,徐瑞肯定是不能知难而退的,还是会努力去寻找一些解决方法。
“徐瑞,其实我们多等一段时间也没什么关係,反正你应该也不著急发论文吧。只要这个费用不会超出你的科研经费上限,这应该也不算是什么问题。”
雷晨觉得徐瑞现在才上大一,又不像他们这种面临毕业压力的研究生,应该不至於那么急著爭分夺秒去发论文才对。
徐瑞心里自然不会这么想,如果可以的话,肯定还是要儘量开始实验,至少不能一等就是几个月的时间。
在大脑中快速的进行思考,徐瑞想到了另外一种可行性比较高的加工工艺。
“雷师兄,我们改用商用3d印表机的工艺怎么样?”
相比於微加工工艺,商用3d印表机的加工成本要低出很多,成本也只有微加工工艺的几十分之一。
更重要的是,如果使用商用3d印表机进行加工的话,加工周期也会短出很多,慢的话几天,快的话几个小时就可以完成生產了。
可是听到徐瑞的这个提议,雷晨马上摇了摇头。
“我觉得应该不太行,商用3d印表机的精度比微加工工艺低出太多了,恐怕会对我们的实验测量造成很大的影响。”
雷晨的担忧不无道理,因为微加工工艺的精度可以达到纳米级,但即使是比较高端的商用3d印表机,加工精度也只有微米级而已。
这两种加工工艺的精度足足差出了三个数量级,这样巨大的精度差距,的確很难去进行工艺上的平替。
不过徐瑞也是了解它们之间的工艺差別的,在提出这个想法之前,便已经在大脑中快速的计算过了。
“我倒觉得这並不算是什么问题,在khz—mhz这个频率范围之內,波长是毫米级的。只要商用3d印表机的精度远小于波长,其实主要的声学性质就不会受到本质性的影响。”
徐瑞的这番分析,一下子让雷晨反应了过来,知道他说的確实很有道理。
一直以来,他们在进行模型加工的时候,都会默认选择使用微加工工艺,这也是为了儘量让模型有更高的精度和性能。
但其实在很多时候,太高的精度是没有什么必要的,就比如说在测量一个人的身高的时候,精度最多达到毫米就足够了,继续提升精度並不会有太大的意义。
王峻也听明白了其中的关键所在,对徐瑞的观点表示著认同。
“我也觉得使用商用3d印表机应该就足够了。虽然我们研究的是声子晶体,但测量的数据还是属於宏观声学的范畴,那一点儿精度误差確实是可以基本忽略的。”
雷晨同样已经转变了自己的观点,知道这確实是目前他们更好的选择。
“好,那我们就先使用商用3d印表机的工艺好了。反正这项工艺的成本比较低,加工速度也很快,就算前期都失败几次也是没关係的。实在不行的话,我们再考虑使用微加工工艺的方式,也不会多耽误几天的时间。”
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“雷师兄,我们还是两种加工方式都同时进行好了。这样的话,我们的测量数据也会更有说服力一些。”
“好,那我就答应微加工工艺產商那边,先生產一批声子晶体,然后马上联繫商用3d印表机的厂商。”
商用3d印表机的生產速度確实非常快,两天后便完成了第一批声子晶体的生產,將模型寄到了实验室。
收到模型之后,徐瑞仔细检查了一番,没有发现什么太大的问题。
既然选择了这种精度稍差一些的加工工艺,徐瑞自然不会对模型的加工精度有过於苛刻的要求,只要达到对应工艺的標准就可以了。
而在亲眼看到徐瑞设计出来的模型后,雷晨和王峻都有一种很新奇的感觉。
“徐瑞,你设计的这个模型,怎么看起来像哑铃一样?”
“没错,因为我在其中加入了两个谐振腔单元,只要调节两头的尺寸,就可以精確的控制参数δ了————”
一边说著,徐瑞一边对模型进行著调节和组装,演示它在实际测试时的使用方法。
徐瑞的设计还是包含了很多的小心思的,在每个谐振腔单元旁边,都设计了精密的卡扣接口,可以確保连接时的声学阻抗是匹配的。
王峻虽然还无法完全理解徐瑞的设计思路,但也能够感觉到其中的精妙之处o
“这次的模型,跟我们之前做的课题真是完全不同啊,模型就像乐高积木一样,可以灵活的组装,即使没有使用特別复杂的加工工艺,看上去也还是很精致的。”
“现在我们就开始搭建系统吧。这次我们需要进行的实验工作量还是比较大的,需要多次调节不同的尺寸进行测量。”
隨后,在徐瑞的带领之下,三人开始了系统的搭建工作。
按照徐瑞的计划,他们需要先组装一条由20个单元组成的链。
这其中,前10个是平庸相,后10个则是非平庸相。
他们需要对链上的每个单元进行测量,观察频率的相应情况。
完成了系统的的搭建之后,徐瑞又仔细检查了一下每一个单元,確认搭建的没有问题,这才开始进行了测量。
对於第一次的实验,徐瑞並没有抱太大的希望,毕竟很多东西都可能跟模擬验证的情况存在偏差,做不出理想的结果也是非常正常的情况。
但隨著扫描频率的图像出现在屏幕中,徐瑞却的心情却是有些兴奋了起来。
因为在平庸链和非平庸链的接口处,声强信號出现了一个非常尖锐的峰值。
而在链的其他位置,这个信號强度是几乎为零的。
这意味著之前他在理论计算中预言的边界態,真的在实验中復现了出来!
雷晨的反应要比徐瑞慢一些,不过也同样很快便想明白了这一点。
“臥槽————第一次实验,就把边界態做出来了?”
这是雷晨完全想不到的结果,在平时自己做实验的时候,一上来先失败个几十上百次,也是非常正常的情况。
就算是那些歷史上最伟大的科学家,在实验中也难免会经歷无数次的失败,在不断的分析、总结、改进之后,最终才可以成功的完成实验。
但对於徐瑞来说,似乎並不需要经歷什么失败的过程,就可以非常轻鬆的得到理想中的结果。
雷晨不知道的是,早在当初徐瑞准备课题研究计划的时候,就已经进行了无数次的思考,並通过模擬验证,预言了拓扑相变的存在。
正因为如此,徐瑞才可以在实验中儘可能的少走弯路,不至於经歷太多无谓的失败。
一旁的王峻则是感到有点儿恍,原来有的时候,科研工作竟然可以这么容易。
本来他还想在这次的课题中多做些什么的,现在看来,好像也没有什么需要他去发挥的了。
徐瑞倒是很快的冷静了下来,这第一次的实验,最多只能说明他之前的理论是正確的,但这也只是一个定性的验证而已。
接下来的定量验证工作,才是工作量更大的部分。
他们需要不断的对系统进行组装、拆卸,调整平庸相和非平庸项之间的组合方式,完成大量的实验测量工作,从而进一步测量该模式的空间衰减情况。
经过几天的连续实验,徐瑞分析著已经测出来的这些数据,总体上的趋势还是比较理想的。
这些数据显示,声强信號从界面处向两边链內部呈现指数式的衰减,这跟徐瑞最初的预测情况是比较相似的。
当然,想要得出更加准確的结论,未来还需要继续进行更多的实验才行。
不知不觉,时间已经来到了五月底。
邱赛半决赛即將开始前的几天,徐瑞跟雷晨和王峻说了自己要准备邱赛的事情。
“雷师兄,王峻,邱赛半决赛笔试马上就开始了,这几天我就先不来实验室,等半决赛结束我再继续回来做实验。”
听徐瑞提起这件事情,王峻也想起了,徐瑞可是这届燕大邱赛的团体赛成员呢。
“你不说的话,我都差点儿忘了这件事儿了。不过徐瑞你还真是有信心啊,这些天你主要的精力都放在科研上面了,是不是对邱赛的事情早就胸有成竹了?
”
如果换做是自己的话,王峻在这种时候肯定是没有心思再搞什么科研的了,说不定连上课都会准备邱赛的复习,根本不敢有任何的鬆懈。
“还好吧,但这几天还是得专心准备一下了。”
说起来,徐瑞对邱赛確实信心很足,之前没太怎么复习,都能轻鬆进入燕大校队,这竞赛確实没有自己想像中的那么难。
只是他也不会真的太过掉以轻心,毕竟自己可是要代表燕大参赛的,要是因为太过大意而出现什么岔子,丟的可就不只是自己的脸了。
另外,想要衝击个人全能奖的话,徐瑞的每个单项的分数都要比较高才行,这样才能保证自己能够进入到决赛。
第108章 原来科研可以这么容易
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