(一)物理实验手段1959年开封师范学院恢复物理系以后,共建成实验室64个,设备、仪器价值达300万元以上, 为高技术研究提供了良好的条件。184~1987年,由省科委、省教委和国家自然科学基金会共投入134.1万元,加强重点课题实验。河南大学物理系L—B膜研究室、自动控制实验室、理论物理实验室、近代物理实验室,具有先进的测试设备仪器和相当的研究水平。
郑州大学物理系1956~1966年承担国家10年基础科学发展规划中的核物理和宇宙线科学研究任务,建成了核物理和宇宙线实验室。1967~1976年还开展了半导体物理与器件,氩离子激光器及激光大屏幕等应用技术方面的科学研究,建成了应用物理实验室。177~1987年,开展了引力理论、粒子理论、宇宙线高能物理、固体物理、原子核反应理论、物理考古、微电子技术、工业自动控制、激光光谱、传感器、超导技术等研究。尤其是穆斯堡尔谱实验室、超导技术实验室具备良好的实验条件。
1956~1957年河南师范大学物理系引进当时国内少有的迈克尔逊—— 法布里贝罗干涉仪、百进位定标器、中型摄谱仪等先进精密仪器,创建了近代物理实验室。随后又增加了晶体分析X 光机和高真空、半导体器材研究等设备,到1966年,已初步形成一个近代物理实验室。80年代初又增加了光栅摄谱仪、X 光衍射仪、电子衍射仪、γ能谱仪以及微波、磁共振、激光、低温等方面的仪器设备;并利用世界银行贷款引进了自动化程度高的光子计数器、光学多道、正电子寿命谱仪、穆斯堡尔谱仪、γ多道分析器及高纯锗探头、核磁共振以及双光栅单色仪、激光喇曼等先进仪器。1985年建成了建筑面积近万平方米的物理实验楼,仪器设备总价值达400 万元。不仅能满足本、专科生及研究生的教学使用,还可以开展科学研究。至1987年进行的研究项目有:超导、磁性材料、金属材料、氧化物、自动化技术、微机技术及变频技术等。
(二)重点课题研究1、L—B功能膜研究1985年河南大学物理系成立L— B膜研究室,开展材料合成L—B膜制备,膜的功能特性测试研究,发表论文30余篇,制成了一种光记忆材料—光盘材料、人工仿生膜、化学传感器和生物传感器等。L—B膜研究对未来的电子工业、生物工程、医疗卫生事业将带来深远影响,已被列入国家重点发展的高技术领域。L—B 膜学科研究已在国内外建立有协作关系,与中国科学院北京感光研究所,吉林大学化学研究室建立合作研究;与法国原子能研究中心、美国生物膜研究创始人田心棣、德国马普研究所L—B膜研究专家建立了联系。
河南大学物理系L—B膜研究学科带头人朱自强是国内最早着手研究L—B膜专家之一,被选为中国L—B膜专业委员会理事,担负着国家自然科学基金会L—B膜专业组的审批工作。1987年朱自强在德国召开的第四届国际L—B膜会议上,发表《无脂链L—B膜制备及导电研究》论文,受到国际上关注。朱自强发表L—B膜研究报告20余篇,专著2本,译著1本。其中获国家科技进步奖一项,省科技进步奖一项。
刘长春在 《发光与显 示》1986年第六卷第 二期发表LangmnirBlodgett单分子膜功能体系的研究论文,以利用L—B 技术制作L—B 功能膜,以两种花菁染料作给体与受 体,证实这种体系的能量转移是Forter机制,有效距为— 100 。
河南大学L—B膜研究室拥有法国产U1000大型激光喇曼光谱仪、美国产Spex荧光分光光度仪、法国产拉膜机、英国产D300双单色仪、瑞士产大型真空镀膜机、国产5万倍电子显微镜等先进仪器,总价值在150万元以上,保证了研究条件,有利于开展科研协作。在国内功能膜研究领域居于前列,在国际上也受到关注。
2、自动控制研究河南大学物理系1981年开始自动控制研究,先后开展炉窑改造中的炉温气氛自控系统研究,自动系统模拟机研制,电扇换档遥控装置等项研究。其成果已用于生产上,对河南技术改造发挥了作用。同时,将理论研究、科学实验、试制自动控制器件,同生产教学结合起来,促进了教学质量提高。
1980年郑州大学宁震寰、许月娥、王俊铭研制的 “高抗干扰LK—3型顺序控制器”,用在复杂的开关量自动整机上,使其抗干扰性达到了国内新水平,整机可连续长期工作,已在国内5省市推广,获1980年河南省科技成果三等奖。研制的LH—DTL 系列低速高抗干扰集成电路,可广泛应用于各种主机的抗干扰性,获1982年河南省科技成果三等奖。
3、超导研究郑州大学高之爽、庄志贤、鲍克智在1985年第四期《低温与超导》杂志发表《MeiSSner效应微制冷机上的复现》研究报告,打破了超导实验只能在国家级实验室里,用 “黄金气体” —— 液氦和许多精密仪器设备才能进行的惯例。这个实验率先在全国采用微制冷机研究超导的先进 技术,也是河南省第一个超导实验,标志着河南省低温超导研究的开始。高之爽在1986年第四期《低温工程》杂志上发表了《掺Ga、Hf复合Nb3Sn线退火后的TC—5结构分析》研究报告,根据BCS理论,用金属元素Ga和Hf的掺杂和退火工艺,改变Nb3Sn的结构常数,并调整声子谱,从而提高费米面附近的电子态密度,加强电子—— 声子相互作用,达到了提高Nb3Sn超导材料的转变温度,Tc—18.17K 的国内的先进水平。高之爽等10人组成的高温超导攻关组在1987年第二期《化学研究》杂志上发表了《YBaCu氧化物在90K以上的超导性》研究报告,独立的用Y、Ba、Cu的氧化物粉末冶金工艺研制成功YBa2Cu3O7x高温超导材料,Tc在90K以上,经中国科学院物理所鉴定,属国内先进行列。1987年6月,高之爽、庄志贤、杜宝石代表郑州大学参加了在北京大学召开的第二次国际高Tc超导会议,发表了《YBaCuO 体系近200K 或200K 以上的电阻极小现象》,全文载入会议论文集。
河南师范大学张金仓、郭汉生、常方高、易竹安等人于1987年初组建了该校的低温与新材料科学实验室,从事了高温超导、离子导体、压敏ZnO 功能陶瓷等固体材料领域内的研究。特别是在关于高温氧化物超导材料的制备,结构相变和结构化多晶体材料的研究中,与清华大学、中国科学院物理研究所、原子能科学研究院等,进行了广泛的协作。先后在国际物理学学术刊物及国内学术刊物发表论文约20篇,国际会议上报告并出版的近10篇。张金仓等关于《高Tc超导体晶格不稳定性和弹性性质的超声及有关实验研究》获国家 教育委员会科技进步二等奖。张金仓被美国材料研究会邀请为外籍会员,被美籍华裔物理学家李政道教授在国内创建的物理学最高协作研究机构“中国高等科学技术中心”(世界实验室)吸收为协联成员。
4、激光研究与应用河南大学物理系胡南琦50年代从事红外及激光科学研究,是国内知名的光学专家。在其指导下刘凤臣、米新宾、周成铭、符瑞生、张兴堂、史美珩、李蕴才研制 HeNe大功率综合治疗仪,通过光纤穴照,扩束镜散热,治疗炎症、妇科、皮肤、耳鼻喉科疾病。1983年王德建发表《SinglebeamholographyoflaseSeattcring—Speck》,阐明了可拍摄透射、反射、360°全息图及振形分析,多重化一步彩虹全息图,达到国外有关装置水平。1984年王德建著述的《全息摄影实验指导》是激光科普性资料,论述了全息原理、实验装置及15个实验。是年,王德建又发表了《一种最简便的激光全息照相方法》,首创用两片毛玻璃代替扩束镜,并在爆光时使其中一片发生位移以清除散斑噪声,是一种设备简单、经济的光全息照相方法。王德建、高凯年等将激光全息术用于医疗,并开展了医学标本的激光全息照相实验,促进了激光全息术在医学上的应用。
1978年,郑州大学吴又麟、刘皇凤、张兵临、周佩勋等研制的 “氩离子激光器” 获全国科学大会奖。1986年张兵临在新西兰第四届国际量子光学会议上发表了 《若丹明6G 分子在半导体胶体中的荧光增强效应》论文,首次观察了荧光增强效应,压力频移效应,并提出利用这一效应提高染料激光调谐特性的可能性。综述了已研究的几个重要理论模型,提 出了分子吸附于半导体表面,呈现表面增强喇曼散射效应的可能性。河南大学蔡凤鑫、李方正、刘凤臣合作在1982年第二期河南大学学报 (自然科学版)发表《氦分子激光研究》,测量了激光输出与电压、气压、储能电压等的关系,观察到火花隙的位置以及适当的电极不平行度,都会造成激光腔二端输出的不对称性,发现脉冲传输线长度一定时,储能电容的最佳长度随腔电感的减小而增长。章萍在1987年《河南医科大学学报》上发表了《人眼视敏度》论文,通过理论计算证明人眼视敏度理论,计算出人眼最小分辨率的最小角为1′。
郑州大学沈书泊从1981年开始对受激喇曼阶式图、散射理论及空间分布的实验研究,发表了许多研究报告。郑州工学院常延复1983~1987年对散斑剪切干涉法及其应用进行了研究,其研究报告收集在1983年美国出版的SPIE 论文集。马要武1986年发表了《非共轴高频光学信息处理系统及其在散斑计量学中的应用》等论文,其研究报告收集在ProcSPIEvol,599,1986;ProcSPIEvol.673,1986及《实验力学》1986年第一卷第四期。