那时桓震已经回觉华岛上去了，袁崇焕叫人召他来宁远议事，见面便问他有甚么法子从海上取利。桓震神神秘秘地一笑，道：“卑职想先请督帅见一个人。”说着拍了拍手，门外一人应声而入，在袁崇焕面前跪下，道：“觉华岛水师左营标下水军吴用参见。”袁崇焕疑心不定，瞧了桓震一眼，心想你叫这个水军见我作甚？
桓震叫他起来，道：“将你昨日对我所说之话，对袁督师再说一遍。”吴用躬身道：着将自己南下联络郑芝龙的经过细细讲了一遍。他自从在山东诈作落水，便带着桓震给他的佛郎机手炮，一路直奔泉州，寻到了郑芝龙。也是他赶得巧，再有几日，郑芝龙就要出海，那时等个半年一年，也是寻常。
郑芝龙听他说明身份来意，看了那手炮，果然十分感兴趣，只道桓震想要卖火炮给他，当下叫一个兄弟郑芝豹，随同吴用一起来觉华岛看货。吴用不敢随意带人进岛，因此将他留在了登州，自己先行回来向桓震禀报。
袁崇焕听得吴用说道要卖火炮给郑芝龙，眉头愈皱愈紧，忽然道：“不可！彼海盗耳，怎能以利器相授！”桓震暗叹袁崇焕的观念果然也是这个时代的产物，当下委婉劝说一番，只说郑芝龙虽然曾经横行海上，现下已经归顺朝廷，做了镇海总兵，同是一朝之臣，总比建虏外人要近上许多罢？何况郑氏海军实力很强，倘若以后能够为我所用，从海上出击建虏，也不是没有可能。他的设想，便是提供船载火炮给郑芝龙，作为启动股份，在郑氏贸易所得之中分红。以后赚得了钱，便可用银子入股。言语之间，极力夸大海上贸易的利润，说得仿佛只要参与进去，辽东军饷便不用担心了一般。
袁崇焕听了，固然有些心动，却仍是不能完全放心，一来他虽曾听说桓震主持火器局，大大提高了造炮的效率，却并不知道究竟能造得多快；二来私自买卖火炮，万一给人参了，那可是吃不了兜着走，自己一旦给撤职查办，辽东谁来经营？沉思良久，只说要再深思熟虑一番，叫桓震等人先行休息。
他的这些担心，桓震也能猜到个七七八八，次日求见之时，便力请袁崇焕亲自往觉华岛火器局视察。袁崇焕看过了宁远城中装备的新制式大炮、火枪，也想去瞧瞧制造这些火器的作坊是个甚么样子，当下欣然答应。好在宁远去觉华岛很是近便，自己离开一两日也不打紧。
到得岛上，桓震领着他逐个作坊参观一番，火器局开办近一年来，已经从当初下辖炮场、枪坊两个部分，发展成了一个拥有枪、炮、弹、药、火雷五个专业部门的大兵工厂，岛上工匠除朝廷调拨的之外，还有桓震从山东河北等处招募来的，共计一千二百人，分在各处工作。场地也已经不局限于龙宫寺，在寺南又扩建了一个新局，专事制造弹药。现在如果材料供应能够保证，全力开工，生产能力可以达到日产炮三十门，枪五百支，火药三百斤。只是煤铁等物都要从关内运来，加上朝廷拨款总是不足，因此实际上远不能达到这个水平。枪炮的品种也有了很多发展，采用了定装子弹之后，后装枪终于给研制出来了，限于士兵使用教学上的困难，还没大规模投产。不久之前还有工匠发明了一种五弹连发枪，不过性能上存在一些问题，仍在试验之中。
炮这方面，桓震自己设计了一种炮架，能够上下左右多角度旋转，安装在炮身同炮座的连接处，大大提高了瞄准的效率。只是这种炮架需要强度较高的材料，不太容易制造，因此并没普及。佛郎机炮在桓震手里得到很大发展，开发出了许多新品种，比如叫吴用拿给郑芝龙看的那种手炮，采用小型开花炮弹，单人发射，射程可以达到二里，伤害力也很强。
袁崇焕试放了前装火枪，跟着拿着一支后装火枪，不知道应当怎么装弹。桓震接过来，伸手向一名亲兵要了一颗纸壳弹，从枪尾装上，递给袁崇焕，示意可以放了。袁崇焕举枪瞄准，击中二百步外的靶子，铅弹在靶心穿了一个洞，嵌在了靶里。转头对桓震道：“此枪固然利害，只是要士兵学习使用，实在太过麻烦。”
桓震见他一语道破自己迟迟不大规模投产后装枪的缘由，不由得十分敬佩，躬身道：“正是。”话头一转，又道：“然而若换用后装火枪，填弹至少快了六七倍不止，一旦士卒操习熟练，那可就锐不可当。”孙元化在旁道：“正是。元化从军若干年，制造的枪炮数不胜数，如桓大人这般的奇才还是第一次遇到。桓大人所言很是有理，请督帅详加权衡。”
袁崇焕素来相信孙元化的眼光，听得他也如此说，不由得有些心动，思索片刻，道：“那么宁远、锦州两城，每城先装备一营，待其练习熟稔，然后相互教授。初阳，你从岛上拣选善用此枪之人，到宁、锦二处教习士兵。”孙元化很是高兴，当即答应下来，随即请他给两种火枪命名。袁崇焕想了一想，道：“这一种前装火枪，可以叫做镇虏，另一种便叫做破虏好了。”
他又去看了线膛炮试射，跟着一一检阅岛上各处，很是满意，大大表彰了桓震一番，却绝口不提与郑芝龙合作一事。当晚，桓震独自去他房中求见，这才明白，原来他是担心如此利器，流入外人之手，会不会辗转为建虏所得？当下笑道：“督帅有所不知。便是我们再怎么防备，建虏早晚还是要得了去的。卑职以为，只有咱们自己不断造出更加厉害的火器，才能永远盖住建虏一头，所谓镇虏破虏，也才当真可以枪如其名。”他在火器局近年，对于中国工匠的创造力愈来愈有信心，许多东西自己只是知道一个大概，然而描述之下，他们有了创意，经过一番刻苦研究，有的居然就能造成。因此说不断创新，这并非一句空话。
袁崇焕沉吟道：“百里所说固然有些道理，然而倘若再也不能更上一层，那又如何？”桓震躬身道：“卑职有个请求，还望督师允准。”袁崇焕道：“你且说来。”桓震正色道：“卑职想设立一个炮学，专收工匠子弟，教以火器制造之学，不以门户师徒藏私，俾能博采众家之长，这才能屡有所得。”袁崇焕点头道：“主意甚好，你自己去办，不用再行请示。然而名字叫做炮学，未免太过不雅。”想了一想，道：“不如叫做定辽书院罢。”桓震大喜，顺势请他题写匾额，袁崇焕也不推辞，欣然写了。
桓震心想，郑芝龙之事终于还是要解决，当下又小心翼翼地提起。袁崇焕叹道：“本院实在不敢如此冒险！然而若能弥补辽东军饷，本院一身荣辱，又能算得了甚么！百里，上奏折之事不可再提。此事万不能给人知道，明日本院便上奏，要你独任觉华岛总兵，以后这桩事情，就在你的身上了。若有甚么麻烦，本院自然一力承担。”桓震一转念间，便即明白，他是要自己私自去做这件事情，调开陈兆兰诸葛佐，这岛上便是自己全盘作主了。他心中十分感激，声音不禁有些发颤。袁崇焕又嘱咐两句不可泄密之类，就送他出去。
果然次日袁崇焕回了宁远，立刻上奏，要求撤去辽东、登州二巡抚，另外将关外总兵也尽行裁撤，仅留赵率教守关门，祖大寿驻锦州，何可纲驻宁远，是为陆上三总兵，又以桓震领觉华岛总兵，辖水军四营。孙元化本来是白身，也由他奏为山东右参议，兼整饬宁前兵备，留在自己帐前赞画。然而这样一来，桓震这边就少了一个帮手，袁崇焕记起当年在孙承宗部下的时候，同僚之中有一个叫做茅元仪的，也是精研火器，后来做到南京工部郎中。孙承宗给阉党罢官，他也就跟着赋闲，至今仍未起用，当下又请开复茅元仪官职，授副总兵衔，任职觉华岛。
那时正是崇祯与袁崇焕的蜜月期，奏折上去无有不准，很快便批了回来。桓震走马上任，倒也简单，只消从龙宫寺搬到都司衙门去便了。孙元化却仍留了一段时间，等待一个月后茅元仪到任，这才离开觉华岛前往宁远。
茅元仪这人，桓震以前只是知道个名字，见面交谈之后，才知道自己无意之中居然碰到了一个博学多才、文武兼备的军事科学家，他有一本著作《武备志》，今年二月间曾经上呈崇祯皇帝，很得嘉奖，然而嘉奖之后却也就再没甚么作用，叫他很是郁郁。桓震读了之后，拍案叫绝，许多自己不知道的事情，诸如屯田、水利、河漕、马匹，他书中都有详细论述，特别是其中《占度载》一卷，关于海防、江防的议论，正是他眼下需要的。于是便将整个火器局交给了茅元仪管理，自己只是带着几个技能熟练的工匠，继续研究改进新的枪械。
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