——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國科學(xué)院辦院方針
語音播報(bào)
5月22日,由中國科學(xué)院西安光學(xué)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(xiàng)目——高性能條紋相機(jī)通過驗(yàn)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(shí)用化水平。
用過相機(jī)的人可能都知道,要拍攝清晰的運(yùn)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(shí)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?!?/p>
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(shí)具備超高時(shí)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(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)等多門學(xué)科,研制起點(diǎn)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(shí)用化更無從談起。
為了解決這個(gè)問題,2012年1月,中國科學(xué)院和財(cái)政部共同支持西光所啟動了“高性能條紋相機(jī)的研制”項(xiàng)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(shí)間分辨率、動態(tài)范圍和同步頻率三個(gè)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(shí)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(xiàng)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(gè)型號條紋相機(jī)均已達(dá)到實(shí)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(xiàng)目還建成了設(shè)計(jì)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(duì)。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。
(原載于《光明日報(bào)》?2018-05-23?08版)
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