我國第一臺高速攝影機：東方巨響下的快門

在1964年10月16日的羅布泊，我國第一顆原子彈爆炸成功?！八腥硕荚趹c祝，我心里卻很忐忑。”中國科學院西安光學精密機械研究所（以下簡稱西安光機所）研究員蔣森林回憶說，“一邊為原子彈爆炸試驗成功欣喜若狂，另一邊又很擔心我們的設備是否完成了任務。在度過了一生中最難挨的2天后，好消息終于傳來——我們的兩型高速攝影機拍到圖像了！我當時高興壞了。”

生逢其時

原子彈爆炸成功的一個關鍵判據，就是用科學手段記錄爆炸初期火球擴展情況，這個手段非高速攝影技術莫屬。

為此，1962年，中國科學院和原第二機械工業部決定，在西部地區整合相關優勢力量，成立中國科學院光學精密機械研究所西安分所（1970年更名為西安光機所）。

20世紀60年代初，蘇聯專家撤離中國，重創我國原子彈研制事業。在一窮二白的科研條件和極其有限的技術積累下，初生的西安光機所研制高速攝影設備之路舉步維艱。

時任電控課題組組長的趙宗堯在回憶文章中寫道：“1963年初，西安光機所首任所長龔祖同提出研制‘三幅電光快門高速相機’計劃，填補了國內高速攝影機空白?！边@就是后來廣為人知的單片克爾盒高速攝影機。

此外，研制ZDF-20型高速攝影機，也在緊鑼密鼓地進行。

“單片克爾盒高速攝影機是微秒量級的，拍攝圖片畫幅更大，但只有4張；ZDF-20型高速攝影機可以連續拍數十張?！蔽靼补鈾C所研究員陳中仁解釋了兩種設備的特點。

時間緊迫

單片克爾盒高速攝影機研制的一個難題是解決克爾盒硝基苯提純和盒體玻璃窗封結問題。這個重任落在西安光機所研究員侯洵的肩上。

在解決克爾盒盒體玻璃窗封結問題時，必須使用煤氣。但當時西安根本沒有煤氣，于是侯洵和同事們想出一個“土辦法”：在裝有汽油的油桶蓋上插入兩根管子，給桶內打氣，從液面上那根管中出來的氣體就帶有汽油氣，可以燃燒。

與此同時，ZDF-20型高速攝影機的研制工作也遇到了難題。難題出在生產制造上。雖西安光機所里有研制工廠，但對于生產如此高精尖的光學設備而言，其制造能力還無法匹配。怎么辦？后來，所里調動多方面資源，找到兩家代工廠合作，保障了高速攝影機如期交付使用。

柳暗花明

蔣森林回憶，除了克爾盒硝基苯提純和盒體玻璃窗封結工藝，研制克爾盒高速攝影機的另一個難題是快門的觸發機制，即產生時長1微秒、電壓3萬伏的強電場高壓脈沖。如何解決這個難題？研究小組一籌莫展。

好在天無絕人之路。正在他們苦惱之時，一場偶遇帶來了轉機。有一天，蔣森林在街上碰到了大學舍友，得知舍友所在單位是生產雷達的?！霸炖走_不就是做高壓脈沖嗎？我們只要對其進行改造，就可以解決高壓脈沖難題。”西安光機所迅速組成5人小組并順利進駐蔣森林大學舍友的工作單位，開始關鍵技術攻關。

經過2個月的鏖戰，終于攻克了難題。

光榮時刻

1964年6月初，歷史性的一刻終于到來。

10臺兩型高速攝影機被運到核爆基地進行最后調試，西安光機所派出蔣森林、趙宗堯、魏順根、袁祖揚到新疆羅布泊馬蘭核試驗基地，為我國第一次核爆試驗攝影。

中國第一顆原子彈爆炸試驗成功了。幸運之神也眷顧了西安光機所，兩型高速攝影機成功拍攝到原子彈爆炸初期火球擴展的系列圖像——單片克爾盒高速攝影機拍攝到4幅照片，ZDF-20型高速攝影機拍攝到62幅照片，獲得早期火球表觀溫度變化和火球半徑隨時間變化等重要數據，圓滿完成光測任務。

（摘自《中國科學報》 嚴濤/文）