大國重器再添“超級相機”

　　22日，由中國科學院西安光學與精密機械研究所（簡稱“西光所”）承擔的國家重大科研裝備研制項目——高性能條紋相機通過驗收，這標志著我國具有自主知識產權的高性能條紋相機達到實用化水平。

　　 用過相機的人可能都知道，要拍攝清晰的運動照片，需要更高質量的相機。在微觀世界中，自然界的很多現象，例如植物的光合作用、超大規模集成電路所產生的電脈沖、化學反應中的分子動力學過程、核聚變等，都以比電光石火更快的速度發生著——在皮秒、飛秒甚至阿秒量級范圍內。而持續時間小于1微秒的現象，就是超快現象。中國科學院院士侯洵解釋：“要捕捉超快現象的照片，需要每秒鐘拍億張，甚至萬億張照片。”

　　 高性能條紋相機就是能捕捉到微觀世界中超快現象的“超級相機”。西光所所長趙衛介紹，條紋相機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）的唯一高端科學測量與診斷儀器，在時間分辨的超快現象研究中發揮著難以替代的作用，是同步輻射和正負電子對撞機等大型科研裝置、國防安全及空間領域的核心設備。

　　 一直以來，條紋相機制造技術被列為敏感技術，發達國家不僅對我國實行技術封鎖，對產品出口也有嚴格管制。而鑒于條紋相機的研制涉及光學、光電子學、精密機械和計算機等多門學科，研制起點高、難度大，國內只有少數單位具備初步的研發能力，實用化更無從談起。

　　 為了解決這個問題，2012年1月，中國科學院和財政部共同支持西光所啟動了“高性能條紋相機的研制”項目。經過多年潛心研究，科學家們針對高性能條紋相機的時間分辨率、動態范圍和同步頻率三個主要技術指標的提升，解決了條紋相機制備過程中存在的各種工藝問題和工程實施難題，在諸多關鍵技術領域取得了系列突破，取得了多項創新性成果，完成了飛秒條紋相機、同步掃描條紋相機和大動態范圍條紋相機的研制工作。

　　 專家組一致認為，這三個型號條紋相機均已達到實用化，整體性能達到國際先進水平，部分核心關鍵技術和工藝難題得以突破，達到國際領先水平。項目還建成了設計與仿真平臺、電真空器件制備平臺、超快電子學技術平臺、綜合測試與分析評估平臺，形成了模塊化、小批量條紋相機的研制生產能力，并培養了一支高水平的條紋相機專業化研發團隊。中國科學院副院長張濤表示，中國科學院將在重大科研裝備研制上持續投入，探索積極有效的組織形式，推動我國相關領域走向國際先進行列。