一项新技术的产生，是受当时的科技发展、生产技术、工艺水平等众多因素制约的，一门新学科通常是在众多原有学科的基础上衍生和发展起来的，不是凭空想象就能一蹴而就的。李钰也想造出TNT、黑索金、飞机大炮、航空母舰，可依照大宋目前的科技水平，这些想法也只能在脑海里YY一下了。不过一些不太复杂的东西应该还是能做出来的，比如黄磷火柴和黑火药。
天波分院兵器研究室成立了专门的‘火器研究组’，并被分离出来第一个进驻了‘试验区’，火器研究组的组长由李钰兼任，副组长是管桐，因为李钰发现，这个管桐对兵器研究有一种近乎偏执的狂热，对他所提出的发展火器的构想也有超出其他人不止一筹的领悟能力，她也许是这个时代除李钰以外唯一的一个能够想到火器将会给未来战争带来怎样深远影响的人。
试验区位于新校区的西北角，背靠孤山，与校区的其他部分都被大片高大茂密的树木所阻断，高墙深院，外松内紧，守卫极其森严。在用于掩饰的大院中，建有数栋漂亮的小楼，对外称是教员家属区，而事实上除了少量试验区研究人员的家属入住，其他人是绝对进不去的。院内有一处不引人注目的僻静小院，小院内留有通道直通孤山外围的军营。而军营四周也都建起了高高的围墙，将孤山这个很难称其为山的小土包全围在了里面。所以，虽然在天波分院的鸟瞰图上试验区只占了很小的一块地方，根本不引人注意，甚至连‘试验区’三个字都没标注，其实它的主体部分却在校园外，已经完全从校区中分离出来了，占地之广甚至比整个校区还要大出许多。
太子赵桢通过与李钰的那番谈话，深知兵器研制重要性，所做的工作也比李钰所设想的要多得多也好得多，试验区是整个分院建设中最先施工，也是投入人力物力最多的一个项目。当李钰带着管桐一行人穿过那道小门进入试验区时，都有一种别有洞天，豁然开朗的感觉，高大的厂房依山而建，数条宽敞的水泥马路贯穿整个园区。一辆早已守候在门边的四轮马车将他们送到山脚下一处有禁军守卫的院落，院内各种科研、生活设施齐全，一座高大漂亮守卫森严的三层建筑便是他们火器研究组的科研大楼了。
李钰将三层的一间面积最大，光线也最好的办公室让给了管桐，管桐这个看似文文弱弱的小女子，却是个典型的兵器狂和工作狂，自从进了这试验区开始便两眼放光，进了那间办公室后就再也不愿意离开了。李钰将火器研究组的人员进行了分工，他负责配制火药，管桐负责研制火器不再参与教学工作。
黑火药虽然在唐初便发明出来了，但受限于配方和制作工艺，所以使用效能和推广程度都受到很大的限制，在真宗年间还没有真正用于军事中来，多用于诸军马戏的杂技演出，以及木偶戏中的烟火杂技，即便在战争中有过使用火药箭，用抛石机投掷火药包，发射燃烧性兵器的例子，也因为其威力有限，根本不具备在战场上取代冷兵器的实力。
百分之七十五的硝酸钾，硫百分之十的硫，碳百分之十五的碳，这是黑火药的最佳配方。硫和碳都是很容易获得的，唯一有些麻烦的是硝酸钾。本来用水浸法从海藻中提取硫酸钾的方法最简单，速度也最快，但受地理因素所限制，李钰放弃了这种想法，改从硝土中提取硝酸钾。其主要原理是利用草木灰中的钾离子取代硝土中的钠离子，从而生成硝酸钾。而且因为草木灰里的碳酸根离子和硫酸根离子跟硝土里的钙、镁离子结合，生成难溶性的盐而沉淀，从而能轻易地去掉钙、镁等杂质。
试验区里配备了人数庞大工种齐全的军工队伍，他们本身便是军人，基本上不存在泄密的问题，但为了安全起见，试验区内制定了严格的保密制度和保密措施，使泄密的可能性几乎降到为零。采用李钰所说的方法，工人们制取了大量高纯度的硝酸钾。准备好了原料，便开始了火药的制作，古代人制作火药是一项非常危险的工作，起火、爆炸事故时有发生。李钰所带来的新工艺改变了这一切，使制作火药变得简单也不再是那么危险了，但李钰依然制定了严格的操作规范，并采取了多种防护措施，使危险性降到了最低。
硝酸钾和炭的粉碎在装有青铜球的转鼓内进行，为了安全，硫的粉碎在内衬皮革的木制研磨机内进行。最后经过不断的改进，粉碎操作采用了两组分粉碎法：硫磺和炭共同粉碎，硝酸钾和少量的炭共同粉碎，这样粉碎效果好还可解决单一粉碎的不足，如硝酸钾的吸潮粘壁、硫磺因静电而粘结和炭尘太大易起火等问题。
火药的制作很成功，经过多次试验，燃烧效果非常理想，达到了爆炸所需要的足够能量。
李钰首先想到的是制作地雷，电影《地雷战》留给他的印象实在太深了。有了火药，制作地雷应该不是什么太困难的事。他画了个地雷的草图，强调地雷表面要有预制破片，以便能在爆炸中产生更多的碎片，产生更大的杀伤力。至于触发装置，建议管桐采用燧火方式,装置触发后撞击产生火星并送到火绒上，火绒将通向地雷的充满火药的导火线点燃从而引爆地雷。
李钰最近一段时间很有些不放心，他倒不是不放心管桐能不能把他交待的工作做好，而是不放心管桐的工作态度。管桐工作起来的狠劲他是领教过的，说她是工作狂都是斯文的。两个月下来，管桐瘦了许多，原来很注重仪表的她经常搞得头发蓬乱，一脸的污迹。因为这工作只能在试验区内进行，所以管桐抓紧了在工作中的每一点时间，时常是饭都顾不得吃。
“师姐，您还是休息一段时间吧，这段时间您太累了，剩下的让他们接手来做吧，这些工作也不急在这一时”，李钰忍了几天，这天实在看不下去了，将管桐从铸铁作坊里给拉了出来，递给她一条湿汗巾。
“没事，我喜欢这些，一点儿也不觉着累，再说让他们做我也不放心。只是这时间太少了，先生，您看我能不能住在这里？”，管桐不好意思地擦了下脸说道，管桐说的道理李钰很明白，这工作还真是离不开她。
“不行！绝对不行，要是让你住进来，那你就更没时间休息了”，李钰想到的可不止是这些，管桐毕竟是个女孩子，让她离开家住进这试验区来实在是多有不便，于情于理都说不过去。
“这事我和爹娘都商议过，他们也都答应了，由娘和丫环们陪着我也方便些”，管桐说的很有道理，李钰曾经给她安排了两个女工照顾她的生活，可管桐用得不习惯都给退回去了。
“这样能行么？”，李钰也有些心动了，若是她的母亲能来照顾她应该就好多了，也不会给她带来什么不利的闲言碎语。
“只要先生您同意就行，今天她们就能搬过来”，见可以常驻这里再不用愁时间不够用，管桐这个工作狂兴奋得有些急不可耐了。
“嗯！只要伯父伯母同意就行，里面的那个小院就给你们了”，那个小院是赵桢专门给李钰预备的。
“谢谢先生”，管桐对李钰福了福。李钰心说，该是我谢谢您才是。
“先生，还有件事……”，管桐迟疑了一下。
“师姐，有什么要求您就告诉我，只要我能办到的一定给您办到”。
“先生，我不是这个意思，我有个三哥叫管枫，他从小就喜欢摆弄这些机关兵器，我想请他过来帮我，只是……”。
“呵呵，那好啊，我们绝对欢迎”，这个时代的读书人只知道吟风弄月填词作赋，喜欢玩机械搞技术的人实在是太少了，发现一个李钰就不会放过的。
“先生，可我三哥不喜欢读书，怕是应聘不上的”，管桐说着脸一红，‘万般皆下品，唯有读书高’，在这个时代的人的看法里，不喜欢读书就是不务正业，会让人看不起的。
“呵呵，又不是聘请他做教员，不用考那些诗词文章的，但必须要有文化才行”。
“放心吧先生，我三哥只是不喜欢填词作赋，三哥可聪明了，什么都会做，我给您的那些石头便是他着人找来的，他也想着用木头包起来用，可做得没您那个天波笔好……”，管桐说着说着，忽然发觉在李钰这个无所不能的大才子面前夸哥哥聪明实在有点，呵呵……
“呵呵！那好，师姐，您把这个东西给他看看，他要是能做得出来，我就聘用他，并且我付给他一万贯的酬劳”，说着，李钰写了一个字条交给管桐，他写的是做折叠手弩的想法及具体尺寸和要求。折叠弩他以前见过但试做也多次都不理想，而且规格也大了些，他想要一种尺寸小，射程远，便于携带的折叠手弩。
“一万贯啦？”，管桐也吃了一惊，虽然她衣食无忧也从不过问这些，但一万贯是个什么概念她还是能想象得出来的。
李钰可不知道，他随口的一句话给他招来了什么，有时他真后悔得直想拿脑袋撞墙，我是怎么把这个疯子给招来的啊？这不是自己给自己找事吗？
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