張恩虬 - 人物簡歷

1916年10月26日　生于廣東省廣州市。
1934—1938年　清華大學物理系畢業(yè)。
1938—1940年　任西南聯(lián)合大學教師。
1940—1945年　重慶國民政府國防部兵工署彈道研究所工作。
1945—1947年　赴英國馬拉德電子管公司學習。
1947—1951年　任廣州嶺南大學物理系副教授。
1951—1956年　任東北科學研究所和中國科學院機械電機研究所副研究員。
1956—1978年　任中國科學院電子學研究所研究員。
1978—1990年　任中國科學院電子學研究所副所長，研究員。
1990年5月7日　逝世于北京。

張恩虬 - 生平概況

張恩虬，1916年出生于廣州。父親是一位中學語文教師，擅長古典文學和書法，在其父親的影響下，他從小愛好中國文學，通曉古漢語和詩詞。上中學后，大自然的奧秘吸引了他，很快喜歡上了自然科學。1934年，他考入清華大學物理系。1937年“七七”事變后，北京大學、清華大學和南開大學合并成西南聯(lián)合大學。他1938年畢業(yè)，因成績優(yōu)秀被留校任教，在孟昭英教授指導下，于1939年在昆明召開的物理學會年會上，發(fā)表了他的第一篇論文《集束功率管的負載特性》 。

1940年，抗日戰(zhàn)爭進入持久戰(zhàn)時期，張恩虬受到全國抗戰(zhàn)的愛國主義教育，決心用自己所學的知識為抗戰(zhàn)貢獻一份力量。他轉(zhuǎn)到重慶國民政府空軍軍官學校教無線電課，后又到重慶兵工署彈道研究所工作。在此期間，他寫出了“迫擊炮膛內(nèi)彈道學”的研究工作報告，設計出一個炮口穩(wěn)定器，以保證炮彈出口時有準確的方向，支援了抗戰(zhàn)。

1945年，張恩虬考取公費留學資格，赴英國馬拉德電子管公司進修。1947年回國后，在廣州嶺南大學物理系任副教授，講授電磁學、無線電學和近代物理等課。

中華人民共和國成立后，張恩虬響應黨和國家發(fā)展科學事業(yè)的號召，放棄了南方家鄉(xiāng)的舒適生活，北上長春，先后在東北科學研究所和中國科學院機械電機研究所任副研究員，致力于電真空器件的研制。那時，他和他所領(lǐng)導的科研小組成員，不避極其艱苦的工作條件，因陋就簡，修舊利廢，將原有的破舊器材利用起來，制造出一些電子管（如80，5Y3GT，12A，12F，47B管等），并于1954年，研制成功了中國第一支實驗型示波管。這些工作在當時情況下，都對相關(guān)科學技術(shù)的發(fā)展起了雪中送炭的作用。

1954年，張恩虬被中國科學院派到清華大學幫助建立電子管專業(yè)，培養(yǎng)了一批教師和數(shù)名研究生，為開創(chuàng)中國電子學專業(yè)的高等教育事業(yè)作出了努力。

1956年，國家制訂了十二年發(fā)展科學技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃綱要，決定成立電子學、半導體、計算技術(shù)和自動化等研究所。張恩虬被調(diào)到北京，參加中國科學院電子學研究所的籌備工作，他主要負責籌建電子物理實驗室，并幫助建立電子光學和氣體放電實驗室。1956年，因工作成績出色被晉升為研究員。從那時起到1978年；他任該所的電子物理實驗室主任。1978年，他出任中國科學院電子學研究所副所長和所學術(shù)委員會副主任，1980年被選為中國科學院技術(shù)科學部學部委員（現(xiàn)改稱為院士）。

張恩虬于1951年參加中國民主同盟，1978年參加中國共產(chǎn)黨。他曾任北京市政協(xié)第三、四、五、六屆委員。他是中國電子學會會士， 《電子學報》編委會委員。

張恩虬主要從事電子發(fā)射、電子管和微波器件等方面的研究工作，是中國最早從事熱電子發(fā)射理論和磁控管工作機理研究的學者之一。他主張在中國經(jīng)濟還不發(fā)達的情況下，研究課題應從生產(chǎn)中來，再反回去為生產(chǎn)服務。50年代中期，開始起步的中國電子管制造工業(yè)首先遇到的是整流管打火的難題。他急國家之所需，組織人力對這一問題進行了研究，發(fā)現(xiàn)管子啟動時的冷打火是由于氧化物陰極激活不好和發(fā)射不夠均勻所致，從而圓滿地解決了這個問題。他領(lǐng)導并親自參加了多項國防任務的攻關(guān)。50年代末，國防上急需一種近爆引信用的小型氣體放電管，他組織了一個精干的科研小組，很快研制出性能合格的管子，滿足了需要。60年代初，國內(nèi)磁控管生產(chǎn)得到發(fā)展，有關(guān)“磁控管壽命”、“磁控管頻譜漏線”等問題相繼提出。他領(lǐng)導的電子物理實驗室，立即展開了這方面的研究。在他總結(jié)出的《氧化物陰極長脈沖性能的研究》的論文中，提出了使用氧化物陰極的磁控管，其壽命短的主要原因是大電流密度的電子轟擊使氧化物陰極涂層分解所致。在以難熔鹽為活性物質(zhì)的鋇鎢陰極用于磁控管后，壽命增長了，但又出現(xiàn)了磁控管的頻譜漏線問題。他隨之又親自參加了這一課題的研究，組織了一系列的專題試驗。他們在此期間完成的管內(nèi)的殘氣分析、陰極次級發(fā)射系數(shù)測定、在電子轟擊下陰極活性物質(zhì)的分解等成果，為最終解決這個課題提供了重要的實驗數(shù)據(jù)。

1966年，全國開始“文化大革命”，一些實驗無法繼續(xù)進行。這時，張恩虬采取兩種方法繼續(xù)從事研究工作，一是到圖書館讀書，廣泛收集國內(nèi)外（特別是國外）的資料；二是深入工廠第一線，和工人及工程技術(shù)人員討論，將所得的資料、觀察到的現(xiàn)象以及過去實驗的數(shù)據(jù)，通過分析、綜合和歸納，作出理論上的假設推論。這個被稱之為“思想實驗”的方法，為他以后的學術(shù)研究增添了力度。他于70年代中期相繼發(fā)表的《關(guān)于熱電子發(fā)射理論的評述》三篇論文，提出并完善了熱電子發(fā)射的動態(tài)表面發(fā)射中心理論，他的另一篇論文《磁控管基本問題的解釋》 ，使脈沖磁控的工作原理有了進一步發(fā)展。此后，他又相繼在國內(nèi)外發(fā)表了40余篇學術(shù)論文。這些都對電子學的發(fā)展作出了重要貢獻。

1961年，張恩虬作為中國電子學專家參加了中國科學院赴蘇聯(lián)科學考察團，后又到原德意志民主共和國和捷克斯洛伐克考察電子學的發(fā)展狀況。為了加強國際學術(shù)交流，他參加了全蘇第九屆（1959年）和第十一屆（1963年）發(fā)射電子學會議，分別發(fā)表了《炭酸鹽壓制鋇鎢陰極的研究》和《氧化鎂冷陰極的某些特性》論文；1979年參加歐洲第九屆（1979）微波會議，發(fā)表了《磁控管問題的解釋》論文；1984年，參加了在美國舊金山舉行的國際電子器件會議，發(fā)表了《多層壓制鋇鎳陰極》的論文。這些代表中國電子科學工作者所獲成就的論文，受到了與會者的好評。

張恩虬在電子學領(lǐng)域的成就，特別是對磁控管工作原理的進一步發(fā)展和對熱電子發(fā)射理論的論述都達到了世界水平。1978年，他獲得了全國科學大會成果獎。

張恩虬 - 脈沖磁控管

脈沖磁控管是一種用于雷達的超高頻振蕩電子管，具有功率大、效率高、體積小和重量輕等優(yōu)點。自本世紀30年代開始，已廣泛應用于航空、航海、氣象和防空等領(lǐng)域。但是其性能不穩(wěn)定，使用壽命短，成為當時電子學界普遍關(guān)注和著力解決的問題。1960年，電子學研究所接受這項任務后，張恩虬多次深入工廠和雷達站，詳細考查磁控管的生產(chǎn)和使用狀況，采用廠所協(xié)作的形式進行了一系列實驗，為磁控管生產(chǎn)成品率的提高提供了很多有用的數(shù)據(jù)。在“文化大革命”期間，在無法進行實驗室研究的情況下，只得以前述的“思想實驗”的方法，運用他的智慧和經(jīng)驗，展開了對磁控管的起振過程的深入研究。他依此寫出并發(fā)表的十多篇論文，為解決脈沖磁控管穩(wěn)定性問題提供了理論依據(jù)。

在張恩虬所提理論的啟示下，中國科學院電子學研究所曾先后研制出鎢酸鹽陰極、鈧酸鹽陰極、鐿酸鹽陰極以及覆錸膜陰極等。把這些陰極應用于磁控管均獲得了良好的效果。

張恩虬對磁控管工作原理的論述，解決了國際上在磁控管工作中長期存在的理論問題。在國內(nèi)，他多次到工廠給有關(guān)的工程技術(shù)人員做學術(shù)報告，和他們一起討論，改進磁控管設計。他提出的動態(tài)老煉工藝，還有力地促進了磁控管的研究和生產(chǎn)。

張恩虬 - 熱電子發(fā)射

大家知道，在電視機的顯象管里，無論是彩色的或黑白的顯象管，都是用氧化物陰極供給電子的。從1904年發(fā)現(xiàn)氧化物陰極后，一直到現(xiàn)在還在全世界上廣泛應用。這種陰極看起來很簡單，它的原料是氧化鋇、氧化鍶、氧化鈣，把它們混合起來涂覆在金屬鎳基底上，一加熱就發(fā)射出電子來。問題在于這類電子是如何發(fā)射出來的。30年代中期，英國的福勒和蘇聯(lián)的吉洪諾夫同時提出了用半導體理論來解釋氧化物陰極熱電子發(fā)射的理論，且迄今仍廣為國內(nèi)外有關(guān)學者所引據(jù)。眾所周知，用半導體能帶理論指導晶體管的發(fā)展是非常成功的。但是，用半導體能帶理論來解釋氧化物陰極的發(fā)射機理，有很多現(xiàn)象都不能解釋，特別是用近代一些大型表面分析儀器來研究，所得的結(jié)果與半導體理論根本不符合。張恩虬根據(jù)國內(nèi)外的研究結(jié)果和自己積累的實驗數(shù)據(jù)，在他于70年代中期發(fā)表的三篇《關(guān)于熱電子發(fā)射理論的評述》論文中，列舉了許多重要的實驗，證明氧化物陰極的電子發(fā)射不是體內(nèi)氧缺位為施主的半導體模型。盡管福勒所推出的半導體公式?jīng)]有錯，但他所依據(jù)的前提不對，所以不能解釋氧化物陰極的發(fā)射機理。張恩虬提出，一切激活型熱陰極的電子發(fā)射都是一種表面現(xiàn)象，而不是體內(nèi)現(xiàn)象；且實驗表明，在工作溫度下，氧化物陰極的體內(nèi)是缺乏高能的自由電子的。張恩虬認為，用半導體模型描述氧化物陰極和用單原子層偶極子理論描述鋇鎢陰極發(fā)射機理這種二元論是錯誤的。他根據(jù)實用熱陰極發(fā)射電子不均勻的事實，提出了熱電子發(fā)射的動態(tài)表面發(fā)射中心模型。

這個模型的主要內(nèi)容是：①電子發(fā)射來源于一個原子集團，在這個集團中，當運動中的電子具有瞬時的最高能量或集團的原子核吸引達到最小時，便產(chǎn)生電子發(fā)射。超額鋇是提供高能電子的根源。②氧按其在原子團中的相對數(shù)量和相對位置而分別起著有益和有害的作用，即氧的一分為二的性質(zhì)。③在熱陰極中，雖然鍶、鈣鋁酸鹽和鎢酸鹽等發(fā)射物質(zhì)只起次要作用，但它們對蒸發(fā)、徙動和傳遞電子等都有影響。

1984年，張恩虬又發(fā)表了《關(guān)于鋇系統(tǒng)熱陰極的電子發(fā)射機理》論文，進一步闡述了表面動態(tài)發(fā)射中心理論。他指出，在氧化物陰極中，鋇吸附在堿金屬氧化物上，在鋇鎢陰極中，鋇吸附在鋁酸鹽或鎢酸鹽等上，都可以形成發(fā)射中心。發(fā)射中心應該大到足以屏蔽基金屬所產(chǎn)生的勢場，但又應小到有利于電子從基金屬到中心的傳遞。這篇論文還對表面發(fā)射中心的組成和動態(tài)性質(zhì)進行了論述。

張恩虬提出的陰極表面動態(tài)發(fā)射中心理論與最新表面分析儀器所測得的數(shù)據(jù)相吻合，可以解釋很多熱陰極在實驗中所觀察到的現(xiàn)象，從而有力地促進了這一學科的發(fā)展。這個理論提出之后，逐漸被越來越多的人所承認；用該理論對偶極子理論的批判也已得到一些同行的支持；這一理論中關(guān)于氧作用的二重性的假設已被很多實驗證實。國內(nèi)已有專著對這一理論進行了介紹，各大專院校的專業(yè)教科書都編入了這一理論。在這個理論的啟示下，中國科學院電子學研究所已研制出許多新型的實用熱陰極。如貯存式氧化物陰極，長壽命氧化物陰極，復合式氧化物陰極，多層壓制鋇鎳陰極，鑭鎢陰極以及前面所述的幾種鋇鎢陰極。這些陰極都得到了廣泛的應用，在科研、生產(chǎn)和國防上起著重要的作用。

張恩虬 - 人才培育

張恩虬在數(shù)十年如一日地執(zhí)著追求祖國科學技術(shù)進步的同時，對教書育人和發(fā)展祖國教育事業(yè)亦十分用心。無論是在中國科技大學、清華大學和浙江大學兼職講課期間，或作為博士生和碩士生指導教師時，或是使大量在職科技人員成才的日常指導中，他都以實事求是的精神，提倡教學相長。對聽課的學生，諄諄善誘；對受他指導的研究生或在職人員，既有嚴要求，又講求學術(shù)民主，讓他們充分發(fā)表自己的意見。他的研究生畢業(yè)時發(fā)表的論文，他從不讓署上自己的姓名；唯一有他名字的論文，還是在他逝世之后由他的學生擅自加上的。他的這種高潔品行深為熟知他的人們所欽佩與贊揚。受他精心培育的17名研究生，有不少已成為有關(guān)科技領(lǐng)域的業(yè)務骨干。他為電子學研究所建立的一支陰極電子學隊伍，已成為聞名國內(nèi)的攻堅力量，其有形的成果是：完成了多項高水平的陰極研究課題，其中有三項課題獲中國科學院科技進步一等獎，四項課題獲中國科學院科技進步二等獎，另有兩項獲得國家發(fā)明專利。至于無形的成果，如基于科學探索與實驗研究的學術(shù)論文的傳播，科學研究方法與人才成長經(jīng)驗的交流等，其影響可能更為深遠。

張恩虬使青年科技工作者深受其益的，還表現(xiàn)在他對“思想實驗”的闡釋與言傳身授。這是他自覺運用辨證唯物主義和自然辨證法總結(jié)出來的科學研究方法，就是勤學、博覽（中國文史古藉和辯證唯物主義哲學著作他也常參閱）、多思和用實踐驗證。他認為這是人們認識自然的一種重要手段。他經(jīng)常以運用這種方法使自己獲得科學上的突破的例子孜孜不倦地曉喻他的學生。他發(fā)表于《自然雜志》的題為《思想實驗——介紹一種科學研究方法》的文章，完整地概括了他的這種創(chuàng)造性思維內(nèi)涵。這篇文章寫道：“把要研究的對象和已有的知識結(jié)合起來，在腦子中形成一個理想化的圖象，然后設想其間所進行的變化，預料后果，這樣在腦子中進行的抽象實驗，就是思想實驗”。又道：“這個辦法是將隱蔽的物理過程，盡可能地化成真實圖象，好象設計和制作動畫片一般。從這些運動著的連續(xù)圖片中得到對被研究問題的啟發(fā)，經(jīng)理論加工整理后，再與實驗數(shù)據(jù)相對比，修改其不符合實際的部分。這樣反復數(shù)次，便可以得到正確的認識。當研究對象變化很快時可以主觀地將之放慢，如電影里放慢動作的鏡頭一般，這樣可以將許多細節(jié)看得清楚，……這是認識自然的情況。至于改造自然，也就是創(chuàng)作發(fā)明，也可以應用“思想實驗”……，人們從客觀事物或理論（客觀的抽象形式）中得到啟發(fā)，形成新的理論。如果這個新概念是符合客觀的話，將它具體地實現(xiàn)了，便是發(fā)明創(chuàng)作。”張恩虬的這個科學思維方法，將會繼續(xù)產(chǎn)生影響。

1990年5月7日，張恩虬因病醫(yī)治無效，不幸逝世。在他生病住院期間，還仍然關(guān)心所內(nèi)的研究課題的進展，并向探望他的同事和學生，描述他對電子學未來發(fā)展的構(gòu)想。他為中國電子學科發(fā)展作出的貢獻，和終身為之奮斗的風范，為后人留下了寶貴的物質(zhì)財富和精神遺產(chǎn)。

張恩虬 - 主要論著

1　張恩虬等．氧化物陰極脈沖性能的研究。見：1964年全國電真空器件專業(yè)會議論文集，北京，第247—255頁。
2　張恩虬．關(guān)于熱電子發(fā)射理論的評述（Ｉ）——對氧化物陰極半導體理論的批判。物理學報，1974，23（5）：341—350。
3　張恩虬．關(guān)于熱電子發(fā)射理論的評述（Ⅱ）——對偶極子理論的批判。物理學報，1974，23（5）：351—356。
4　張恩虬．關(guān)于熱電子發(fā)射理論的評述（Ⅲ）——動態(tài)表面發(fā)射中心．物理學報，1976，25（1）：23—30。
5　張恩虬．磁控管基本問題的解釋．科學通報，1975，20（7）：324—328．
6　張恩虬．試用唯物辨證法研究磁控管原理。科學通報，1976，21（6）：252—258。
7　張恩虬．脈沖磁控管的電流波形．電子學通訊，1979，1（1）：1—12。
8　張恩虬．長壽命陰極與長壽命電子管。電子管技術(shù)，1977，（6）：90—97，—120。
9　張恩虬．氧化物陰極的電子發(fā)射機理。電子學報，1983，11（2）：33—38．
10　張恩虬．關(guān)于鋇系統(tǒng)熱陰極的電子發(fā)射機理。電子科學學刊，1984，6（2）：89—95。
11　張恩虬．實用熱陰極的電子發(fā)射．電子學報，1985，13（5）：26—31．
12　張恩虬．脈沖磁控管陰極問題。電子科學學刊，1987，9（3）：193—204．
13　張恩虬．逸出功的某些特性．電子科學學刊，1989，11（3）：244—249．
14　張恩虬．思想實驗——介紹一種科學研究方法．自然雜志，1987，6（11）：807—809．