新型相機拍攝速度快到讓子彈“不飛”
- 發佈時間：2015-02-16 01:30:54 來源：科技日報 責任編輯：羅伯特
科技日報訊 （記者盛利）記者從中國工程物理研究院流體物理研究所獲悉，由該所承擔的科技部重大科學儀器專項“同時分幅/掃描超高速光電攝影系統”，日前通過成果鑒定。該系統採用模組化、抗強電磁干擾等設計，拍攝速度、曝光時間分別為普通數位相機的2000萬倍和2.5萬倍，甚至飛行中的子彈在它“眼裏”都是靜止不動的。
“同時分幅/掃描超高速光電攝影系統”是我國首批重大科學儀器專項之一，目標是打破國外禁運與壟斷，研發國際首創的多分幅和雙掃描功能的超高速光電攝影系統，解決我國軍事、科研的急需，並作為高端儀器設備推向國際市場。經過3年攻關，科研人員突破光、機、電多項關鍵技術，于2014年下半年研製出首臺樣機，其核心部件國産化率達到100%。
日前通過鑒定的該系統，採用模組化、抗強電磁干擾與“六性三化”設計，既可同時進行分幅與垂直、水準掃描攝影，也可單獨進行分幅或掃描攝影，不僅可以像普通相機一樣拍攝二維圖像，還可以記錄實驗現象縱向和橫向隨時間連續變化的資訊；通過科研人員在模組化單元研製和系統整合技術上的重大突破，其分幅攝影最高頻率大於2億幅/秒，空間解析度高於34線對/mm，單幅曝光時間可從5納秒（兩億分之一秒）到10毫秒（百分之一秒）任意調節，掃描攝影最好時間分辨高於5皮秒（兩千億分之一秒），掃描非線性度優於1%，空間解析度高於26線對/mm，記錄時間從300皮秒至10毫秒。
據項目科研人員介紹，以普通數位相機10張/秒拍攝速度、最短曝光時間1/8000秒計算，該設備分幅拍攝速度約為前者的2000萬倍，最短曝光時間約為前者的2.5萬倍。“其對於拍攝子彈飛行姿態、火箭發射瞬間等高速過程，都可以説是大材小用。掃描攝影方面，它甚至可以用來捕捉接近光速（約30萬公里/秒）運動的物體資訊。分幅拍照和掃描攝影可同時進行，以不同方式揭示高速運動物體的狀態”。
目前，該高速攝影系統已用於柱面內爆強磁場等熵壓縮、超高速碰撞與防護、國家基金超快閃爍材料發光動力學等多領域科學研究，取得豐富的實驗數據，系統性能指標優於國際同類系統、總體水準達到國際先進，在國防建設、基礎科研等領域具有廣泛應用前景。
上圖 同時分幅/掃描超高速光電攝影系統。
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