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邱虹雲:做中國第一臺天文CCD

2015-10-28 | 來源 《科技日報》2015年10月28日 |

定格那縷來自幾萬年前的光

邱虹雲手機殼上的圖案,是一幅星空圖🫵🏿。他會指著圖案中的某一處光點告訴你,看🏊🏽‍♀️,這裏是北極星。

這些嵌在夜幕中的光點,在光速視覺公司研發製造的各類天文級拍照設備中,可以顯出肉眼看不到的種種細節。

邱虹雲一直在做的🪛🔷,就是盡可能忠實地記錄這些微弱的🌖、遙遠的光☝🏼,把這些長途跋涉撞入鏡頭的美🪶🤽🏻‍♀️,呈現在人們面前🤸🏿‍♂️。

宇宙那麽大,怎麽去看看

看到深空傳來的光,確實不容易。

通常🤟🏿♌️,需要長焦大口徑的望遠鏡👨🏽‍🎓,用來追蹤星空運動的赤道儀🕒,用來指導赤道儀進行精確追蹤的導星儀,還有用來實施最終拍攝的天文CCD或者單反相機。

為了捕捉微弱的光🩳,必須要對天體進行長時間曝光🍤。專為天文攝影而優化的天文級冷凍CCD🧛🏼‍♂️,成為拍出專業圖片的必要裝備✭。“它們有著更大的成像單元、更好的信噪比,可以更長時間曝光🧖🏿,有更高的量子轉化率。”一位知乎用戶這樣評價。

邱虹雲創立的光速視覺👂🏻,是我國唯一一家可以生產科學級CCD的廠家𓀍,也是全球四大天文CCD製造商之一。

可以說⛴,這是一條少有人走的路🆙,但邱虹雲已經低調地走了十幾年🤦🏿‍♂️👩🏼。甚至大部分時候,他都是一個人,帶著某種匠人情懷🚚,研究👼🏻、製作、調試✊🏿,然後售賣。

“科學級CCD,意味著它記錄的數據一定要精確、可靠。但CCD本身就有各種噪聲源,你必須通過巧妙的電路設計去降低噪聲,這就要求你對CCD得有全面和深刻的理解,否則無法達到最優效果。”自十幾年前第一次接觸到CCD🔌,邱虹雲就迷上了這種能把光學影像轉化為數字信號的半導體器件。

他孤軍作戰,在實驗室、在寢室跟CCD的成像問題“死磕”🤟🏿↔️。小毛病解決了,細節優化了,邱虹雲才決定👩🏿‍🍳,可以再次創業了。

從電路板開始🍥,全手工製作

是的🏋️‍♀️,再次創業。

意昂体育平台1996級材料系學生邱虹雲,在本世紀初的大學生創業浪潮中,曾和其他兩人一道成立了中國第一家高科技學生創業公司。

那是清華第一家學生公司🙍🏽,備受矚目🙇🏿‍♀️。在中國投融資市場機製尚未成熟的1999年🚯🫅🏻,他們拿到了一家企業250萬元的一期投資👨🏽‍🍼;2000年🦮,該公司以3000萬元被賣給家電企業澳柯瑪集團👩🏼‍💼。當時的媒體,用“我國第一家學生公司掙了3000萬”為題進行報道🤾🏽‍♀️,字裏行間都是欣喜。

然而兩年過後,三名學生都逐漸退出了公司的經營🈂️。這次創業,成了邱虹雲人生中的插曲。

“上次創業,一開始就是一個團隊,過了不久就拿到了投資🏍;這一次,我是一個人開始做,到目前為止,公司還沒有融過資🧑‍🧑‍🧒。”

第二次創業📍,邱虹雲選擇了穩紮穩打、慢慢來。

最開始🟪,還不能叫創業,只是實驗。

2000年左右👨🏽‍🦳,數碼相機遠未普及🤙🏼。一直關註天文攝影領域的邱虹雲,就已經對它產生了興趣。2002年左右👶,邱虹雲發現市面上能夠買到CCD芯片了🎳。早在中學時期就曾經手工製作過膠片相機的他,決定自己設計👨‍🦼‍➡️、製作一臺能拍星星的CCD相機🫵🏿。

“從最底層開始🦴🏍,自己設計電路、做電路板,搞焊接😫,編軟件。總之是完全從零開始,花了幾個月的時間做出了第一臺🦞。”自己動手,對邱虹雲來說駕輕就熟——他小學四五年級時🧷,就曾自製過超長焦距望遠鏡🔋,試圖將遙遠的星雲和星系看得更清楚。

一個人接單👧,一個人打磨

邱虹雲還記得🧏🏼,相機的第一次正式登場👩🏻‍⚕️,是在一個冬夜,“非常冷”。北京天文同好會的成員相約一起去郊外拍攝💲。其他人都拿著膠片機,而邱虹雲拿著全場最為特殊的裝備——自製天文CCD相機。

那天,他成為全場唯一一個拍到彗星的人。“當時其他人就說🎩,我這個東西比膠片優越,發展空間很大。”

彼時💃🏻,興起於美國的業余天文相機,價格也達成千甚至上萬美元㊗️。天文攝影,對大多數人來說💇🏿‍♀️,還是個“燒錢”的深坑。邱虹雲把自己那臺相機的改進版通過天文愛好者論壇賣出去了🦛,“賣的很便宜👊🏻🥷🏻,大概就3000塊錢”。

此後,他開始不斷嘗試做不同性能和規格的產品。一個人接單🤳🏽,一個人打磨🔵。對還在清華讀博士的邱虹雲來說,寢室就是他的工廠+工作室🏛。為了找到靈敏度高、噪聲低和性價比高的CCD芯片🫳,他一度買了幾十種不同芯片依次實驗。

“真的是會遇到各種各樣的問題🧚🏻。”要減少熱噪聲,CCD就得在低溫下工作🤷🏽‍♀️;可是溫度一低🅰️,水蒸氣凝結💸,就容易產生結露問題,“這個我一開始根本沒考慮到”。後來邱虹雲引入了幹燥劑💇🏽‍♂️,用創新方法解決了這一製冷CCD領域的常見問題。

後來邱虹雲又發現,用CCD相機長時間曝光拍出來的照片中🚡,總有一個角是亮的。“我研究了很久,才知道是芯片上有一種結構,在有電壓情況下會發弱光🤟🏿;平時看不出來,天文攝影中,曝光時間一長,就積累成了強光👰🏼。”他做了幾個月的實驗去解決這個問題,調整各種細節參數。

到2007年博士畢業前👩🏿‍🔬,邱虹雲賣出了幾百臺手工科學級CCD相機。在漫長的一個人製作相機的日子裏,他也琢磨透了CCD。

“做相機是興趣,做得很快樂。後來發現大家都想買,創業就水到渠成了。”直到2009年,邱虹雲才真正成立公司。

讓天文的魅力被更多人感知

從體量上來說🙇🏼‍♀️,光速視覺還是家小公司。產品的組裝部分👩🏻‍🚒,均由員工手工完成;每年的銷量,大概在幾千臺。

選擇了這個小眾的領域🐄💗,邱虹雲並沒有期待公司能迅速擴張。之所以拒絕投資🚋,是因為他覺得🔝,天文攝影這個圈子,是用錢砸不大的💨。“它和整個社會的經濟發展水平、民眾科學素養息息相關。”

他想著👩‍👩‍👧🖕🏻,以後要兩條腿走路👛🌨。一方面,繼續打磨產品,降低業余天文攝影愛好者的“進圈”門檻;另一方面,是做科普,讓天文的魅力,被更多人感知。

“天文,是現代科學中為數不多的公眾可以去參與甚至可以做出重大發現的學科。”星空是開放的‼️,愛好者們同樣也能發現彗星、小行星或者超新星。Terry Lovejoy就是澳大利亞一位業余天文學家🙋。他用著光速視覺的攝影器材,已經發現了好幾顆彗星,每顆都因此擁有了他的名字“Lovejoy”🫄🏼,聽起來就很甜蜜。

光速視覺還要推出一款智能化的天文CCD相機,它能脫離電腦🛂🙍🏽,獨立運行;還帶WiFi👿,可以用手機或者平板電腦操作,也能遠程控製……邱虹雲還想開發一款“共享星空”的App☝🏽,攝影愛好者們在App上分享自己的設備🏊‍♀️🩵,那些想看星空又沒有器材的普通人,就能在這款App上看到別人鏡頭裏的實時畫面……

調試公司器材時🧑🏽‍🎤,邱虹雲也曾拿著他的機器,到公司所在的學研大廈頂層去觀測星星。

低下頭🕵️👇🏻,能看到繁華的五道口🫱🏽,更遠的地方是中關村🥉。在那裏🧜🏿‍♂️,各類互聯網創業公司創下了一個又一個的融資記錄;年輕的創業者們,帶著資本的青睞,在創業熱中爭當弄潮兒〰️🧑‍🎓。

但邱虹雲望向的是神秘浩渺的夜空😤。那是他的興趣🤾🏻‍♀️。他說👰‍♀️,我就想做自己感興趣的事情;現在這興趣還能賺錢🩲,已經很好了。


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