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高增益大视场条纹相机

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-11-07 10:13:12

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 陈杰 | 2024-11-07 10:13:12

高增益大视场条纹相机是一款集超高时间分辨(ps级)与高空间分辨(μm级)于一体的尖端科学仪器,专为超快过程的精密诊断而设计。与当前国际通用的皮秒条纹相机相比,该相机在性能上实现了显著突破:亮度增益提升超过10倍,有效探测视场扩大2倍以上。这款相机凭借其敏度高、亮度增益高及探测视场大等优势,特别适用于捕捉微弱及宽光谱的超快过程成像。它能够直接获取探测目标的时间-强度-空间三维信息,为科学研究提供了全面且精确的数据支持。此外,该相机还可以作为高时空分辨的记录设备,与光谱仪等联用,构建联合诊断系统,进一步实现对超快过程的光谱-时间-强度等参数的全面诊断。高增益大视场条纹相机在多个领域展现出强大的应用能力,包括重大专项、大科学工程、国防安全以及基础前沿研究等。其超高灵敏度、大探测视场及高时空间分辨率的特性,使得该相机成为这些领域不可或缺的科研工具。目前,该相机已成功服务于国内超过20家单位,并在多个科研项目中取得了显著的应用成果,为推动相关领域的科技进步和创新发展做出了重要贡献。

尖端技术集成:该相机集成了电子光学、电子学、纤维光学及半导体技术等尖端科技,代表了当前光电诊断技术的最高水平。超高时空分辨率:具备超高时间分辨率(可达到飞秒级)与高空间分辨率(微米级),能够捕捉并记录极短时间内发生的瞬态过程,如光脉冲、化学反应等,为科学研究提供了前所未有的观测手段。广泛应用领域:在核聚变、生物材料荧光发射、化学反应分子动力学、半导体材料载流子寿命等多个领域都有重要应用,推动了这些领域的前沿研究。自主创新:中国科研团队在高增益大视场条纹相机的研制过程中,取得了多项自主创新成果,如新型电子光学结构、高精度扫描技术等,打破了国际封锁,实现了自主研制生产。批量生产能力:不仅成功研制出高性能的条纹相机,还实现了批量生产,满足了国家大科学工程和国家重大基础前沿研究不断增长的需求。

一、科研领域

在科研领域,高增益大视场条纹相机可以捕捉到更为复杂的瞬态过程,这对于超快科学、激光物理、高温高密度等离子体物理和核物理等研究领域来说至关重要。随着技术的进步和科研需求的增长,这种相机将在这些领域发挥越来越重要的作用,推动科学研究的深入发展。

二、航空航天

在航空航天领域,高增益大视场条纹相机可以用于航天测绘、空间对抗与攻防以及无人机成像等任务。其高分辨率和大视野的特性使得它能够捕捉到更广泛、更清晰的地面或空间目标图像,为航天器的导航、制导和控制提供精确的信息支持。同时,其高增益特性也使其在低光照条件下仍能保持良好的成像质量,这对于无人机在夜间或复杂环境下的飞行任务来说具有重要意义。

三、环境监测

在环境监测领域,高增益大视场条纹相机可以用于监测大气污染、水质污染和森林火灾等环境问题。通过捕捉和分析大气中的颗粒物、水质中的污染物以及森林中的火情等图像信息,可以实时监测环境状况,为环境保护和灾害预警提供有力的数据支持。此外,这种相机还可以用于森林资源管理和生物多样性保护等任务,通过拍摄和分析森林植被的图像信息,可以了解森林资源的分布、种类和数量等信息,为森林资源的可持续利用提供科学依据。

四、工业检测

在工业检测领域,高增益大视场条纹相机可以用于检测生产线上的产品质量、设备运行状态以及工艺流程中的异常情况等。其高分辨率和大视野的特性使得它能够捕捉到产品表面的微小缺陷、设备的磨损情况以及工艺流程中的异常变化等图像信息,为工业生产的质量控制和故障预警提供精确的数据支持。此外,这种相机还可以用于无损检测领域,如X射线检测、超声波检测等,为工业产品的质量检测提供更为全面和准确的手段。

五、生物医学

在生物医学领域,高增益大视场条纹相机可以用于生物医学成像任务,如细胞成像、组织成像和生物分子成像等。通过捕捉和分析生物样本的图像信息,可以了解生物体的结构、功能和代谢过程等信息,为生物医学研究和临床诊断提供有力的数据支持。此外,这种相机还可以用于生物光学成像领域,如光学相干断层成像(OCT)、荧光成像等,为生物医学成像提供更为先进和高效的手段。

高增益大视场条纹相机团队是一支由顶尖科研人才组成的精英团队,隶属于中国科学院西安光学精密机械研究所(西安光机所)。该团队致力于高性能条纹相机的研发,特别是在高增益大视场条纹相机领域取得了显著成果。团队的核心成员包括多位经验丰富的研究员和博士,他们在光电技术、电子学、光学设计等领域拥有深厚的技术积累和创新思维。在团队领导人的带领下,成员们紧密合作,共同攻克了一系列技术难题,成功研制出了具有自主知识产权的高增益大视场条纹相机。该团队所研发的高增益大视场条纹相机,在性能上达到了国际先进水平。其时间分辨率极高,能够捕捉到超快现象的细节,同时视场范围广泛,能够满足多种科研和工程应用需求。此外,该相机还具备高稳定性和可靠性,为科研工作者提供了强有力的工具支持。团队不仅在技术研发上取得了显著成果,还积极参与学术交流与合作。他们与国内外多家科研机构和企业建立了紧密的合作关系,共同推动条纹相机技术的发展和应用。总之,高增益大视场条纹相机团队是一支充满活力、创新精神和专业素养的科研团队,他们的成果不仅为我国光电技术的发展做出了重要贡献,也为国际光电领域的进步注入了新的活力。

一、科学研究领域的突破

高增益大视场条纹相机以其超高时间分辨(皮秒-飞秒级)与高空间分辨(微米级)的能力,为科学研究提供了前所未有的观测手段。在物理学、化学、生物学等基础科学领域,这种相机能够捕捉到分子、原子、电子等微观粒子的瞬态运动过程,为揭示自然规律、探索未知领域提供了重要支持。例如,在植物光合作用、化学反应动力学、生物材料荧光发射等研究中,条纹相机能够记录下这些过程的详细时间演化,为科学家提供了宝贵的数据和见解。

二、技术应用的创新

在技术应用方面,高增益大视场条纹相机也展现出了巨大的潜力。在航空航天领域,它可以用于航天测绘、空间对抗与攻防等任务,提供精确的目标定位和跟踪信息。在环境监测中,条纹相机能够实时监测大气污染、水质污染等环境问题,为环境保护和灾害预警提供有力支持。此外,在生物医学成像、工业检测等领域,条纹相机也发挥着重要作用,提高了成像质量和检测精度。

三、经济发展的推动

从经济发展角度来看,高增益大视场条纹相机的研制和应用也带来了显著的效益。一方面,这种相机的研制涉及光学、光电子、超快电子学、微电子学、精密机械和计算机等多门学科,推动了相关产业的发展和升级。另一方面,条纹相机的应用也促进了新技术、新产品的开发和推广,为经济增长注入了新的动力。例如,基于条纹相机技术的新型激光三维成像雷达可以用于水雷搜索、海矿探测、地形地貌勘探等任务,为海洋资源的开发和利用提供了有力支持。

四、国家安全的保障

在国家安全领域,高增益大视场条纹相机也发挥着重要作用。它可以用于军事侦察、情报收集等任务,提供精确的目标信息和战场态势感知。此外,条纹相机还可以用于核物理、高能物理等领域的研究和监测,为国家的核安全和国防建设提供了有力保障。

科研成果持有者将科技成果作为合作的基础和条件,与其他企业,研究机构或个人共同开展科技成果转化活动。