大國重器再添“超級相機(jī)”
原標(biāo)題：大國重器再添“超級相機(jī)”
國家重大科研裝備研制項目“高性能條紋相機(jī)的研制”通過驗收
22日，由中國科學(xué)院西安光學(xué)與精密機(jī)械研究所（簡稱“西光所”）承擔(dān)的國家重大科研裝備研制項目——高性能條紋相機(jī)通過驗收，這標(biāo)志著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能條紋相機(jī)達(dá)到實用化水平。
用過相機(jī)的人可能都知道，要拍攝清晰的運動照片，需要更高質(zhì)量的相機(jī)。在微觀世界中，自然界的很多現(xiàn)象，例如植物的光合作用、超大規(guī)模集成電路所產(chǎn)生的電脈沖、化學(xué)反應(yīng)中的分子動力學(xué)過程、核聚變等，都以比電光石火更快的速度發(fā)生著——在皮秒、飛秒甚至阿秒量級范圍內(nèi)。而持續(xù)時間小于1微秒的現(xiàn)象，就是超快現(xiàn)象。中國科學(xué)院院士侯洵解釋：“要捕捉超快現(xiàn)象的照片，需要每秒鐘拍億張，甚至萬億張照片。”
高性能條紋相機(jī)就是能捕捉到微觀世界中超快現(xiàn)象的“超級相機(jī)”。西光所所長趙衛(wèi)介紹，條紋相機(jī)是同時具備超高時間分辨（飛秒–皮秒級）與高空間分辨（微米級）的唯一高端科學(xué)測量與診斷儀器，在時間分辨的超快現(xiàn)象研究中發(fā)揮著難以替代的作用，是同步輻射和正負(fù)電子對撞機(jī)等大型科研裝置、國防安全及空間領(lǐng)域的核心設(shè)備。
一直以來，條紋相機(jī)制造技術(shù)被列為敏感技術(shù)，發(fā)達(dá)國家不僅對我國實行技術(shù)封鎖，對產(chǎn)品出口也有嚴(yán)格管制。而鑒于條紋相機(jī)的研制涉及光學(xué)、光電子學(xué)、精密機(jī)械和計算機(jī)等多門學(xué)科，研制起點高、難度大，國內(nèi)只有少數(shù)單位具備初步的研發(fā)能力，實用化更無從談起。
為了解決這個問題，2012年1月，中國科學(xué)院和財政部共同支持西光所啟動了“高性能條紋相機(jī)的研制”項目。經(jīng)過多年潛心研究，科學(xué)家們針對高性能條紋相機(jī)的時間分辨率、動態(tài)范圍和同步頻率三個主要技術(shù)指標(biāo)的提升，解決了條紋相機(jī)制備過程中存在的各種工藝問題和工程實施難題，在諸多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域取得了系列突破，取得了多項創(chuàng)新性成果，完成了飛秒條紋相機(jī)、同步掃描條紋相機(jī)和大動態(tài)范圍條紋相機(jī)的研制工作。
專家組一致認(rèn)為，這三個型號條紋相機(jī)均已達(dá)到實用化，整體性能達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分核心關(guān)鍵技術(shù)和工藝難題得以突破，達(dá)到國際領(lǐng)先水平。項目還建成了設(shè)計與仿真平臺、電真空器件制備平臺、超快電子學(xué)技術(shù)平臺、綜合測試與分析評估平臺，形成了模塊化、小批量條紋相機(jī)的研制生產(chǎn)能力，并培養(yǎng)了一支高水平的條紋相機(jī)專業(yè)化研發(fā)團(tuán)隊。中國科學(xué)院副院長張濤表示，中國科學(xué)院將在重大科研裝備研制上持續(xù)投入，探索積極有效的組織形式，推動我國相關(guān)領(lǐng)域走向國際先進(jìn)行列。（記者齊芳 張哲浩）
