气室型X光条纹相机：可捕捉每秒100公里“头发丝”

中国工程物理研究所激光聚变研究中心胡鑫研究小组研制的可用于激光聚变研究的“气室x射线条纹相机”最近已正式投入使用。这意味着在激光聚变研究的特殊环境下，它能以100公里/秒-1的速度清晰地拍摄到一根“发丝”的“超级快照”

中国工程物理研究所激光聚变研究中心胡鑫研究小组研制的可用于激光聚变研究的“气室x射线条纹相机”最近已正式投入使用。这意味着在激光聚变研究的特殊环境下，它可以以100公里/秒的速度清晰地拍摄到一根“发丝”的“超级快照”

激光聚变研究是全球科学界历史上最大的超精密光学系统工程。在用于记录激光“拍摄”数据的“x光条纹相机”领域，随着近年来高功率激光技术的发展，更先进的“气室x光条纹相机”应运而生——它必须实现复杂部件在极窄激光“靶室”中的集成；它的电子控制系统在正常气压下工作，但它必须在真空靶室中工作。它的所有控制和监控都是由远程计算机完成的。此前，只有美国利弗莫尔国家实验室掌握了该设备的开发技术。

胡鑫领导的研究团队在7年内完成了上述项目。自行研制的“气室X射线条纹相机”在10-4Pa的真空环境下，能够捕获时间分辨率为10皮秒、空间分辨率为15对/毫米的超快实验信息，并能同时获取不同频率激光脉冲产生的X射线信息。据报道，一皮秒是一万亿分之一秒，而人类的眨眼速度是0.2到0.4秒，这意味着相机的“快门”眨眼速度是人类眨眼速度的100亿倍。然而，“每毫米15对线的空间分辨率”意味着当一个物体以每秒100公里的速度运行时，照相机仍然可以拍摄像头发一样细的物体的精确图像。该设备的成功研制也标志着中国成为世界上第二个掌握激光聚变用“气室x光条纹相机”研制技术的国家。据了解，新设备投入运行以来，其相机气室环境控制和监测条件优良，信噪比和扫描图像质量高，整体运行稳定可靠。将来，除激光聚变实验外，该设备还可以为高能密度物理、天体物理等研究领域提供高时空分辨率的实验数据。