《皮秒級光學極高速分幅成像儀》是依託深圳大學，由李景鎮擔任項目負責人的專項基金項目。
基本介紹
- 中文名：皮秒級光學極高速分幅成像儀
- 項目類別：專項基金項目
- 項目負責人：李景鎮
- 依託單位：深圳大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本課題是在面上基金（60477042）完成的基礎上，研製儀器。極端條件下的科學研究要求高性能的測試儀器，諸如與國家根本利益相關的極速飛片、Z-Pinch爆磁箍縮和可變比沖磁電漿火箭之類的前沿研究中，有的關鍵過程時間只有5ns～10ns，有的瞬變速度極快，需要高空間分辨、皮秒級分幅時間和十多幅時序數字圖像的成像技術進行研究。目前尚無這種儀器。本項目能滿足這類研究需要，可在每秒一百億到一千億幅攝影頻率下得到10～20幅空間解析度為每毫米50條線的數字圖像。這要解決的科學問題是極高速如何形成和極高速下如何分幅；要研究極高速分幅成像系統，毫焦耳級皮秒脈衝雷射波前變換，分幅時間可調的點光源環形陣列系統，大角度電光晶體並聯偏轉和驅動系統，光學加速系統，長細光束準直系統，光學分幅和多CCD晶片的相關技術，動態範圍（毫秒～微秒）高時間分辯（納秒～皮秒）多通道數字延遲脈衝觸發系統和精確同步控制系統。
結題摘要
皮秒級光學極高速分幅成像儀可在每秒一百億到一千億幅攝影頻率下得到16幅空間解析度為每毫米50條線的數字圖像，能夠實現極端條件下極速巨觀現象的成像研究和皮秒級微觀分子系統的非線性過程的研究，滿足國家某些重大需求，提升我國重大基礎研究的科學水平。同時，這種技術是短時間放大技術（ms～ps）向原子時間（ps～as）放大技術過渡的未被開墾的頻率區域，有很高的學術價值。所謂極速是指瞬變速度在每秒幾十公里到每秒幾百公里量級。與國家根本利益相關的前沿研究，諸如極速飛片、Z-Pinch爆磁箍縮和可變比沖磁電漿火箭等巨觀現象的研究，其特徵過程時間極短（例如Z-Pinch的特徵時間小於2ns～5ns）、瞬變速度極快（例如磁電漿火箭的噴出速度可高達每秒500公里），需要高空間分辨、皮秒級分幅時間和十多幅時序數字圖像的成像技術進行研究，才能得到有價值的信息。在研製過程中解決了極高速如何形成、極高速下如何分幅和十多幅圖像如何獲得等三個科學問題，成功研製了皮秒級光學極高速分幅成像系統。該系統由皮秒級時序16個點光源陣列的前端區、多通道可視化功能區和成像記錄控制區組成。 前端區主要由毫焦耳級雙脈衝雷射器、脈衝堆砌系統、長細光束準直系統、2KV的電光偏轉系統、新光束偏轉加速系統和點光源陣列變換組件組成；多通道可視化功能區的關鍵是Kohler照明系統、Cranz-Schardin攝影系統和陰影-紋影系統的光學融合；成像記錄控制區解決了16個高分辨CCD數字相機的同步驅動、曝光成像、傳輸記錄和實現晶片曝光、目標觸發、電光偏轉及超短雷射脈衝四者的納秒量級的同步。大動態範圍（毫秒～微秒）、高時間分辯（納秒～250皮秒）多通道數字延遲系統和光學延遲系統是保證同步精度的硬體支撐。 國際上尚未有這種高性能設備的報導。
