轉(zhuǎn)鏡式超高速成像技術(shù)進(jìn)展（特邀）

李景鎮(zhèn)

（深圳大學(xué)物理與光電工程學(xué)院光子工程研究所，深圳市微納光子信息技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東深圳 518060）

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1964 年10 月16 日15 時(shí)，新疆羅布泊的荒漠上空沖天而起的巨大蘑菇云，向世界宣告中國(guó)第一顆原子彈爆炸成功了，中國(guó)人民打破了超級(jí)大國(guó)的原子彈壟斷，中國(guó)人民從此自立于世界科技之林！中國(guó)科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所（西光所）研制的ZDF-20 型高速攝影機(jī)拍攝到原子彈引爆后360 μs 黃金時(shí)間里的72幅珍貴照片［1］。該轉(zhuǎn)鏡攝影機(jī)被稱(chēng)為“20 萬(wàn)次/秒的半周等待型轉(zhuǎn)鏡攝影機(jī)”，是西安光機(jī)所的開(kāi)山之作，并逐漸成為我國(guó)轉(zhuǎn)鏡式超高速成像技術(shù)研究中心的奠基石。

轉(zhuǎn)鏡式超高速成像技術(shù)具有大畫(huà)幅、大畫(huà)幅數(shù)、高空間分辨率、寬光譜波段、攝影頻率寬廣和使用可靠方便的優(yōu)勢(shì)，在爆轟物理、激波物理和爆炸力學(xué)等領(lǐng)域的研究中處于主導(dǎo)地位，同時(shí)也是研究高溫等離子體物理、再入段物理、高密度能量傳遞、彈導(dǎo)和穿甲、爆炸碎裂、高電壓放電、噴氣燃料化學(xué)和高超音速風(fēng)洞等超快過(guò)程的不可或缺的重要設(shè)備［2-4］。

20 世紀(jì)以來(lái)，電子類(lèi)超高速成像技術(shù)得到了長(zhǎng)足發(fā)展，轉(zhuǎn)鏡式超高速成像理論和技術(shù)取得突破性進(jìn)展。轉(zhuǎn)鏡的設(shè)計(jì)理論和驅(qū)動(dòng)技術(shù)的新進(jìn)展、攝影機(jī)無(wú)原理誤差的新設(shè)計(jì)理論、照明技術(shù)的不斷提升、固體成像器件的應(yīng)用、可外觸發(fā)同步的大速比光學(xué)加速偏轉(zhuǎn)器的研制成功使攝影頻率和時(shí)間分辨率提高一個(gè)量級(jí)。FRANK A M［5］通過(guò)對(duì)比測(cè)試實(shí)驗(yàn)，得出“轉(zhuǎn)鏡攝影機(jī)在微秒級(jí)成像領(lǐng)域一直是主戰(zhàn)設(shè)備，至今依然沒(méi)有任何一種電子攝影機(jī)在畫(huà)幅數(shù)、攝影速度、空間分辨率和動(dòng)態(tài)范圍諸方面能和轉(zhuǎn)鏡式膠片攝影機(jī)相匹敵”的結(jié)論。……