一秒两千亿帧！

看清核反应过程和分子运动过程

西安光机所

在超快分幅成像领域取得重要进展

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11月7日，记者从中国科学院西安光机所获悉：缑永胜副研究员团队在超快分幅成像领域取得重要进展。团队研制的时间放大分幅相机成功在中国工程物理研究院激光聚变研究中心完成激光打靶实验，在国内首次获得了时间分辨率优于10皮秒（1皮秒等于1万亿分之1秒）的激光内爆图像，为激光聚变过程精细化测量奠定了基础，有望应用于新能源汽车、医疗等领域。

图：激光内爆图像

缑永胜介绍，时间放大分幅相机是基于光电转换和电子调控机理实现对超快现象进行记录的一种仪器设备。“通俗来讲，时间放大分幅相机就是对闪电、核反应、化学反应等超快现象进行快录慢放，从而拓宽人类视野，帮助人类认识和分析超快现象。”缑永胜说，普通摄像机摄录速度一般为每秒25帧，可以看清楚马匹奔跑；工业和科研用摄像机摄录速度每秒几千到百万帧，可以看清楚火箭尾喷；时间放大分幅相机摄录速度每秒可达2000亿帧，可以看清楚核反应过程和分子运动过程。

据介绍，西安光机所科研团队持续聚焦超快分幅成像技术，历经10年攻克了宽束电子光学调制、电子脉冲时间放大和宽谱电子聚焦等多项关键技术，成功研制出时间放大分幅相机，将我国分幅相机时间分辨极限从60皮秒提高至5皮秒，空间分辨率优于20lp/mm（线对/毫米），成为我国目前已实现工程化应用的最高时间分辨率分幅相机，对推动分幅成像技术发展和超快诊断技术发展具有重要意义。

图：时间放大分幅相机系统

“以医疗领域为例，基于时间放大分幅相机，科学家们可以清楚观测分子和细胞形成过程和机理，从而分析癌细胞生长和形成过程，有望帮助人类控制和消灭癌细胞。”缑永胜说，“对时间放大分幅相机进行微型化，可以帮助人们体验‘慢’生活，实现‘闪电不再转瞬即逝’‘光线传播跟踪’等奇妙体验。”

缑永胜介绍，下一步，团队将紧密围绕国家重大工程需求，持续聚焦时间放大分幅成像技术、直接数字化分幅成像技术等前沿技术研究，为我国超快诊断技术发展贡献“西光”力量。

来源：陕西日报 | 图：中国科学院西安光机所丨编辑：千树丨校对：王军望丨审核：陈颖丨转载请注明出处 责编：王远之