新型相机拍摄速度快到让子弹“不飞”
- 发布时间：2015-02-16 01:30:54 来源：科技日报 责任编辑：罗伯特
科技日报讯 （记者盛利）记者从中国工程物理研究院流体物理研究所获悉，由该所承担的科技部重大科学仪器专项“同时分幅/扫描超高速光电摄影系统”，日前通过成果鉴定。该系统采用模块化、抗强电磁干扰等设计，拍摄速度、曝光时间分别为普通数码相机的2000万倍和2.5万倍，甚至飞行中的子弹在它“眼里”都是静止不动的。
“同时分幅/扫描超高速光电摄影系统”是我国首批重大科学仪器专项之一，目标是打破国外禁运与垄断，研发国际首创的多分幅和双扫描功能的超高速光电摄影系统，解决我国军事、科研的急需，并作为高端仪器设备推向国际市场。经过3年攻关，科研人员突破光、机、电多项关键技术，于2014年下半年研制出首台样机，其核心部件国产化率达到100%。
日前通过鉴定的该系统，采用模块化、抗强电磁干扰与“六性三化”设计，既可同时进行分幅与垂直、水平扫描摄影，也可单独进行分幅或扫描摄影，不仅可以像普通相机一样拍摄二维图像，还可以记录实验现象纵向和横向随时间连续变化的信息；通过科研人员在模块化单元研制和系统集成技术上的重大突破，其分幅摄影最高频率大于2亿幅/秒，空间分辨率高于34线对/mm，单幅曝光时间可从5纳秒（两亿分之一秒）到10毫秒（百分之一秒）任意调节，扫描摄影最好时间分辨高于5皮秒（两千亿分之一秒），扫描非线性度优于1%，空间分辨率高于26线对/mm，记录时间从300皮秒至10毫秒。
据项目科研人员介绍，以普通数码相机10张/秒拍摄速度、最短曝光时间1/8000秒计算，该设备分幅拍摄速度约为前者的2000万倍，最短曝光时间约为前者的2.5万倍。“其对于拍摄子弹飞行姿态、火箭发射瞬间等高速过程，都可以说是大材小用。扫描摄影方面，它甚至可以用来捕捉接近光速（约30万公里/秒）运动的物体信息。分幅拍照和扫描摄影可同时进行，以不同方式揭示高速运动物体的状态”。
目前，该高速摄影系统已用于柱面内爆强磁场等熵压缩、超高速碰撞与防护、国家基金超快闪烁材料发光动力学等多领域科学研究，取得丰富的实验数据，系统性能指标优于国际同类系统、总体水平达到国际先进，在国防建设、基础科研等领域具有广泛应用前景。
上图 同时分幅/扫描超高速光电摄影系统。
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