水晶棺，是指以水晶為材質製成的棺木。有天然水晶的和人造K9水晶兩種，表面可供雕刻，體表晶瑩剔透，閃閃發光，是貴人的象徵。
水晶棺看起來結構簡單，實際工藝相當複雜，涉及技術領域眾多。中央對棺體的設計製造提出最為嚴格要求是“莊重大方，氣魄雄偉。具有獨特的民族風格；對可能發生的情況，如地震、戰爭、破壞、損耗等要有可靠的保障措施”。
基本介紹
- 中文名：水晶棺
- 外文名：crystal sarcophagus
- 材質：水晶
- 分類：天然水晶和人造K9水晶
- 地位：貴人的象徵
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尋找成品
此前我國從來沒有製造過水晶棺，技術資料儲備幾乎為零。這時，有人想到，孫中山先生1925年逝世時，蘇聯政府曾經贈送過一個水晶棺，不過並沒有用上，一直放在香山公園，這讓大家很期待。設計人員跑到香山公園多方打聽，終於在一個隱蔽的倉庫深處找到落滿灰塵的水晶棺，可是眼前的一切卻讓人大失所望，這具“水晶棺”長僅1.75米左右，看上去顯得狹小無比。棺體的外層均系鍍鎳的鋼質。僅有內棺蓋是玻璃的，可以透視內部。玻璃也比較薄，易於破碎。密封性、隔熱性似乎都難以保證，還稱不上是真正的水晶棺。
用過水晶棺的國家領袖
棺罩
就在北京六零八廠緊鑼密鼓開展工作的同時，中央考慮到從主席逝世到水晶棺製造完成需要相當長的一段時間，為此安排為毛主席趕製了一個有機玻璃的棺罩，臨時供人們瞻仰，這個棺罩採納了中央工藝美院一位教授的梯形設計。有機玻璃棺罩製作完成後，中央對其外形的展示效果比較認同。於是，有了水晶棺整體的雛形。
當時北京六零八廠的技術精英們都不曾料到，更加艱難的工作還在後面，此後一年他們竟會先後製作了五具“水晶棺”。
首度嘗試
一號棺：院士來支招，不用膠粘也能立得住
經過反覆計算方案和工藝的論證棺體外形確定了，接下來就要考慮一些技術細節。經過反覆思考，水晶棺被設定為符合主席身材高大特點的長度，給瞻仰者大器之感。除去用來固定的基座，棺體由棺蓋一塊板和棺體四塊板，共五塊板組成。
“當時考慮到如此大尺寸的棺板，使用水晶和K9玻璃在外觀效果來看幾乎沒有任何差別，我們建議用K9玻璃來製作，得到了‘1號任務’領導小組的同意。”李家英回憶說。
五塊玻璃組成的棺體在沒有膠粘以前，必須能夠保持自身的穩定狀態，這就給北京六零八廠的設計人員提出了一個十分苛刻的要求，要做到卻是異常困難。水晶棺的棺體是梯形，底面和頂面都有夾角，要保證角度的誤差在規定限制以內，也就相當於寬度和長度之比的誤差是萬分之一左右，在當時這幾乎是個不可能完成的任務，它不僅僅要求設計者設計的精確，更需要負責加工同志最精細的處理。
當時李家英充分考慮到該任務的艱巨性，一旦出現問題，就面臨全部返工。於是與上級匯報商量之後，決定邀請時任中科院長春光學所所長的著名光學家王大珩院士審查圖紙，希望王大珩的把關能把風險降到最小。
製作過程
選材
毛澤東主席的水晶棺最終選取用優質天然東海水晶做原料，熔煉成大型石英玻璃板材。
聯合攻關
北京六零五廠是生產石英玻璃和矽材料的頂尖企業，北京玻璃總廠、北京六零三廠等一些單位也一起會戰。熔煉大型水晶件，一般退火需等3年，才能完全消除水晶玻璃的內應力。六零五廠老技工徐兆彩發明了新工藝“打砣、模壓、拼接”，解決了這一難題。約2米長、1米寬的水晶大板，是20公分見方的小水晶板一塊塊焊接出來的，焊接這活兒由老技工石維成來乾。水晶熔點超過2000℃，必須在熔化的一瞬間完成焊接，他用氫氧焰噴射燈緊盯焊縫操作，厚厚的金屬防護服上冒著煙，得專人往他身上澆水，雙腳都泡在了水裡。最終完成的水晶棺板材，石英粉純度達到了“六個九”——99.9999%——至今全世界也再沒有人生產出來。
光學意義
北京六零八廠加工這世界上最大的水晶製件，在光學史上也無前例。而如此大的材料的光潔度、平面度、平行度、幾何角等技術指標，都全然沒有。雖然有先進的冷加工設備，但只能加工直徑1米的光學元件，尚不能對水晶大板材進行切割、研磨和拋光等機械加工。專家們最終在北京第一工具機廠找到了加工金屬件的德國2米導軌精密磨床和8米龍門銑床，六零八廠和一工具機廠的技術人員現場改造、加工，困難難以想像:水晶材料硬度高於金屬(僅次於金剛石)，幾乎沒有韌性且易破碎，要用直徑一米、1000公斤重的粗磨盤壓上去，一點點進行研磨……水晶板材的毛坯厚100毫米，要加工成厚度45毫米，需要反覆翻個磨削，但吊車難以吊住，吊住也怕吊壞了……水晶板拋光時的熱度高達80－100℃，一旦遇冷就會炸裂……水晶棺有5塊板，但合在一起時要嚴絲合縫，紋絲不動，如同光膠一般——即兩塊板的結合面中間沒有一絲空氣間隙，在大氣壓下被“粘膠”在一起……這些在列寧水晶棺上都未曾有過。
一道道技術難題被一一破解著。當時唐山大地震的餘震不斷，一天晚上又突發，廠房頂棚啪啪作響，刷刷往下掉東西，操作台上的工人立即退刀、停機，然後爬上工具機，輕輕地趴在水晶板上——只想著千萬別砸壞玻璃！
樣品選定
最終，北京六零八廠加工的水晶棺樣品在1976年11月27日擺到了模擬瞻仰廳，通過了抗8級地震、密封、充氣、降溫等諸方面的試驗，與全國送來的20多個水晶棺一起“競標”，被一舉選中！當時上海送來光學玻璃棺和石英玻璃棺樣品共6個；四川送來圓型水晶棺模型，內鋪紅毯，“紅太陽”的寓意十分搶眼。
北京六零八廠承擔的另一項重要任務，是水晶棺的內照明和光學整容，這也是創新之舉。
醫學處理
從醫學角度看，為了長期保存遺體，面部不能塗抹任何化妝材料；照明燈光中的紫外線、紅外線處理不當，都會對遺體保存產生不良影響。而瞻仰民眾想看到的，是栩栩如生、仿佛正在熟睡的毛澤東主席。專家們最終提出了棺內照明、光學整容的方案，就是利用攝影投光和配色的原理，通過在對特殊點投以彩色光線，改變人面部的胖瘦形態和面部色彩，從而使人能看到一位栩栩如生的毛澤東主席。
中央領導小組從全國各地調來醫學、物理、攝影、照明、光學等各方面的專家，對各單位提出的多種方案進行考核、評議，最後篩選出北京六零八廠的水晶棺內照明、光學配色整容方案進行實驗。北京醫科大學提供了一個保存了十多年的人頭標本，該標本面部黑灰，皺紋很多、很深。六零八廠將它進行了投光配色，模擬瞻仰路線進行調試觀察。結果這個標本竟面部紅潤豐滿，皺紋明顯減少，仿佛剛剛去世一樣。光學整容方案最終獲一致通過，設計師李家英至今為此而驕傲。
光學整容
光學整容內照明系統的另一個更加玄妙之處，是它的隱蔽性好，進入瞻仰大廳的民眾根本感覺不到它的存在，照明系統的微型鏡頭，分別固定在棺床兩側，投出不同顏色的光線，反射到毛澤東主席遺體面部的不同部位。萬一有一盞燈光熄滅，也不會顯露出整個照明的突變。 為保證棺內溫度，照明燈採用的是冷光源，使用了當時最前沿的光纖傳導技術，並根據電光源專家蔡祖泉的建議，以亮度高、色溫好、使用壽命長的氙燈為光源，可靠性非常強。
在毛澤東主席去世一周年時，他的遺體安臥到水晶棺里，迄今30年，仍栩栩如生；瞻仰人數已過億，水晶棺仍完美如初： 蔡登元為毛澤東主席驗定製作的眼鏡，每副一支腿，分別為左臥鏡和右臥鏡。
設計技術
放大鏡
毛澤東主席去世前使用的放大鏡、眼鏡，都是他驗定並組織製作的(曾在中南海毛澤東舊居展出，今存中央檔案館)。他說，放大鏡口徑130毫米，是1966年製作的。後來毛澤東主席做了白內障手術，主刀大夫唐由之測定了視力，並與蔡廠長研究，為毛澤東主席配製樹脂眼鏡兩副，一副看遠，一副看書；上級還希望做成適於側躺著看書看檔案，最好別硌臉、硌眼。蔡廠長和幾個老工人一琢磨:看書的做兩副！每副一支腿！於是有了“左臥鏡”、“右臥鏡”，被送到中南海，一直陪伴到老人家臨終。
蔡登元告訴記者:30年前我們還為毛澤東主席設計了“光學黑板”方案——類似於今天國際會議使用的投影儀，可謂最前沿技術，那時我們並沒有任何借鑑。水晶棺加工中最難的是把握平行度，其實這也是眼鏡配製的關鍵技術之一。蔡登元日前向本報記者講述當年加工水晶棺的情形。
用水晶棺保存遺體，當年只有列寧、史達林和胡志明，都是蘇聯製造的，技術完全保密。
最佳內傾角
北京六零八廠當時的黨總支書記王著謙回憶，僅僅是靠駐外使館傳真過來的列寧水晶棺照片作參考，技術人員不到兩天就提出了加工設計方案，並迅速用有機玻璃做了一個為1:4的模型，造型為正梯形。光學設計研究室主任任夫廣說:以一定厚度的五塊平面玻璃組合成的這種外形，穩重、抗衝擊強度高，符合我國傳統棺體形狀的特徵。設計的關鍵之一是確定水晶棺棺板的內傾角，為了保證最佳的瞻仰效果，使瞻仰民眾看不到任何反射像，設計人員根據國人的平均身高、瞻仰距離以及各種照明系統的角度，進行反覆計算、試驗，得到了一個最佳的內傾角，有效地避開了光線反射造成的雜光干擾和虛像。著名光學專家王大珩也親自來廠指導，根據力學虛功原理，又對每塊棺板的力學平衡進行了反覆驗證和計算，選擇了一個最佳平衡點，使每塊棺板之間的剪下力達到最小或零。水晶棺的實際的長、寬、高數據，精確到了百分之一毫米。後來30年的實踐證實，幾塊棺板組合在一起後，即便縫隙之間不使用任何粘合材料，在沒有外力的情況下，也不會坍塌。
借鑑出土
1972年長沙馬王堆西漢古屍出土後，周恩來總理曾調集全國專家研究其防腐技術，主要方法是深埋、低溫、避光、避氧及放置多種中草藥。有些科研成果被套用於毛澤東主席遺體保護中，如低溫、避光、避氧等，都通過現代化儀器實現，可謂世界獨一無二，是醫學、化學、物理學等多學科協作的結晶。
