【中國儀器網(wǎng) 時事聚焦】5月22日，由中科院西安光學與精密機械研究所(以下簡稱“西安光機所”)承擔的國家重大科研裝備研制項目“高性能條紋相機的研制”順利通過驗收，標志著我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能條紋相機達到實用化水平。這一受制于人的科學儀器，終于迎來了能夠自主生產(chǎn)的一天，“國之重器”又添新成員。
條紋相機
創(chuàng)建于1962年的西安光機所，是中國科學院在西北地區(qū)大的研究所之一。經(jīng)過五十多年的創(chuàng)新歷程，已經(jīng)發(fā)展成為一個以戰(zhàn)略高技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主的綜合性科研基地型研究所。在“中國制造2025”的時代背景下，豐碩的科研成果更使其成為國家科技創(chuàng)新的生力軍和骨干力量。此次高性能條紋相機的研制成功，又為西安光機所的成績單添了一筆榮譽。那么，這套重大科研裝備到底因何被稱之為“超級相機”呢？
既然被稱之為高性能條紋相機，很多人自然會聯(lián)想到家用的各類相機產(chǎn)品。實際上，它的基本原理也可以通過人們家中的普通相機來理解。使用單反相機拍攝運動物體的朋友們都知道，如果相機的快門速度慢于物體運動的速度，拍下來的畫面就會變得模糊不清。因此，要用鏡頭捕捉速度較快的物體，就必須給相機“提速”。在自然界或者科學研究當中，就存在這類“超快”的運動物體，比如植物的光合作用過程、超大規(guī)模集成電路所產(chǎn)生的電脈沖、化學反應(yīng)的分子動力學過程、生物材料熒光發(fā)射、激光器產(chǎn)生的超短激光脈沖、強光與物質(zhì)相互作用物理過程等，其發(fā)生的時間多在皮秒、飛秒甚至阿秒量級范圍內(nèi)。這類情況被稱之為超快現(xiàn)象，連分辨能力為1/24秒的人眼都看不清，只能依靠儀器設(shè)備來完成捕捉。
高性能條紋相機就是理想的儀器設(shè)備，它是具備能夠同時測量超高時間分辨率(皮秒和飛秒)，與高空間分辨率(微米)的科學儀器，涉及的儀器和技術(shù)已接近物理極限，代表了當前光電診斷技術(shù)的高水平。但是此前我國的技術(shù)達不到自主研制高性能條紋相機的水平，只能通過進口國外產(chǎn)品來滿足內(nèi)部需求。由于高性能條紋相機的應(yīng)用領(lǐng)域往往涉及國家重大科研項目，一旦國外不再提供條紋相機，國內(nèi)很多大型裝置和重大項目都會受到影響，因此掌握自主研發(fā)能力至關(guān)重要。在此情況下，擁有五十多年條紋相機研發(fā)經(jīng)驗的西安光機所就挑起了擔子。從2012年啟動項目開始，一干就是六年。
為了避免科研成果在實驗室內(nèi)束之高閣，在研制高性能條紋相機的同時，西安光機所還建成了設(shè)計與仿真平臺、電真空器件制備平臺、超快電子技術(shù)平臺、綜合測試與分析評估平臺，形成了模塊化、小批量條紋相機的研制生產(chǎn)能力，并培養(yǎng)了一支高水平的條紋相機專業(yè)化研發(fā)團隊。目前，該項目已經(jīng)能夠支持小批量生產(chǎn)。項目團隊的目標是到2020年年中，實現(xiàn)條紋相機的規(guī)模化生產(chǎn)和銷售，達到每年200臺并走向市場。這意味著高性能條紋相機不僅要在實驗室內(nèi)“熠熠生光”，還要積極走向科研成果落地，實現(xiàn)科學造福人類的根本目的。
無疑，這臺“超級相機”的研制成功為“中國制造”帶來了振奮力量。在一批批國之重器的誕生下，人們看到了一直被詬病缺乏創(chuàng)新力的中國科研界正在慢慢升騰。其背后是埋頭鉆研、刻苦攻關(guān)的科研人員，以及愿意長期提供支持鼓勵的國家和人民。但是人們也該看到，當前我國儀器儀表行業(yè)依然處于“微笑曲線”的底端，缺乏核心技術(shù)作為轉(zhuǎn)型升級的動力內(nèi)核，難以在儀器領(lǐng)域擁有話語權(quán)。即便是有了足以打破國外壟斷的科技成果，也往往會在走向市場的道路上“夭折”，令無數(shù)行業(yè)人士扼腕。這一現(xiàn)狀不僅需要國家政策予以支持，還要儀器儀表企業(yè)以及科研院所共同努力。希望我國整個儀器儀表行業(yè)都能擁有科研攻關(guān)精神，積極開展科學儀器研究，打破低端鎖定，推動成果落地，為國產(chǎn)儀器騰飛插上翅膀。
(本文參考資料：澎湃新聞、中科院西安光學與精密機械研究所)
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