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“頭發(fā)絲”每秒跑100公里仍遁形不得

星之球科技 來源:科技日報2014-06-27 我要評論(0 )   

記者從中國工程物理研究院激光聚變研究中心獲悉,由該中心胡昕研究團(tuán)隊自主研制、可用于激光聚變研究的氣室型X光條紋相機(jī)日前正式投用。意味著其在激光聚變研究的特殊環(huán)...

       記者從中國工程物理研究院激光聚變研究中心獲悉,由該中心胡昕研究團(tuán)隊自主研制、可用于激光聚變研究的“氣室型X光條紋相機(jī)”日前正式投用。意味著其在激光聚變研究的特殊環(huán)境下,可為一根速度100公里/秒的“頭發(fā)絲”拍下清晰的“超級快照”。

 

  激光聚變研究是全球科學(xué)界有史以來最大超精密光學(xué)系統(tǒng)工程,在用于記錄激光“打靶”數(shù)據(jù)的“X光條紋相機(jī)”領(lǐng)域,近年隨著高功率激光技術(shù)發(fā)展,更為先進(jìn)的“氣室型X光條紋相機(jī)”應(yīng)運而生——其必須在極為狹小的激光“靶室”內(nèi),實現(xiàn)復(fù)雜部件集成;其電控系統(tǒng)在正常氣壓下工作,但自身又必須在真空靶室內(nèi)運行;其所有控制、監(jiān)測都由遠(yuǎn)程計算機(jī)完成。此前,全球僅美國利弗莫爾國家實驗室掌握該設(shè)備的研制技術(shù)。

 

  胡昕率領(lǐng)的研究團(tuán)隊,歷時7年完成上述項目攻關(guān),自主研發(fā)的“氣室型X光條紋相機(jī)”可以在10-4Pa真空環(huán)境下,捕獲時間分辨10皮秒、每毫米空間分辨15線對的超快實驗信息,并且可同時獲取不同頻率激光脈沖產(chǎn)生的X光信息。據(jù)悉,1皮秒為一萬億分之一秒,而人類眨眼速度為0.2秒至0.4秒,這意味著該相機(jī)的“快門”比人類眨眼快百億倍;而“每毫米空間分辨15線對”,意味著一個細(xì)如發(fā)絲的物體以每秒100公里速度運行時,該相機(jī)依然可拍下其精確圖像。該設(shè)備的研制成功,也標(biāo)志著我國成為全球第二個掌握激光聚變用“氣室型X光條紋相機(jī)”研制技術(shù)的國家。據(jù)了解,新設(shè)備投入運行以來,其相機(jī)氣室環(huán)境控制和監(jiān)測狀況優(yōu)良,信噪比、掃描圖像質(zhì)量高,整體運行穩(wěn)定可靠。未來,該設(shè)備除激光聚變實驗外,還可為高能量密度物理、天體物理等研究領(lǐng)域,提供高時空分辨實驗數(shù)據(jù)。

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