条纹相机即条纹照相机,是一种基于条纹管扫描成像技术的瞬态光学过程测量仪器,同时具备高时间分辨(皮秒级)和高空间分辨(微米级)。
条纹相机通常由条纹管、光学系统、采集芯片、控制系统等部分组成,条纹管是条纹相机的核心部件,主要由光电阴极、荧光屏、扫描偏转板组成。条纹相机分为机械型条纹相机、光电子型条纹相机,机械型条纹相机通常采用旋转镜片和调节狭缝进行分光,受扫描速度限制,其时间分辨率较低。
条纹相机是一种高端科学仪器,可用于测量超短光脉冲辐射的强度-时间-空间关联波形,也可实现超快过程的精密诊断和探测。条纹相机在超快光化学、同步辐射光源、超短激光、高压放电、生物医学、激光惯性约束聚变等领域应用广泛。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年条纹相机行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,条纹相机制作过程精密复杂,高性能条纹相机制造涉及到上百种工艺。在全球市场上,条纹相机相关企业有日本滨松电子、德国Optronis公司、先锋科技(香港)、中国科学院西安光学精密机械研究所(中科院西安光机所)等,其中日本滨松电子是全球商业化条纹相机领先企业。
近年来,随着技术发展,阿秒条纹相机、高增益大视场条纹相机等高性能条纹相机逐渐涌入市场。传统条纹相机使用扫描电压信号,用于测量皮秒量级的超快光信号,而阿秒条纹相机是以飞秒脉冲为探测信号,其信号变化速率远大于传统条纹相机,因此突破了传统条纹相机皮秒量级时间分辨的极限,而实现了阿秒量级光信号的测量。
中科院西安光机所是国内专业从事条纹相机研制及应用的单位,也是国内最早研究条纹相机的单位,具有条纹相机核心器件、工艺、整机相关专利。目前中科院西安光机所已成功研制多种系列的条纹相机,产品核心性能指标达到国际先进水平,部分指标达到国际最高水平,产品已服务包括清华大学、中科院物理所、中国原子能研究院、上海光机所等在内的20多家单位。
新思界
行业分析人士表示,条纹相机为代表性高端科学仪器,具有技术复杂、研制难度极大等特点,在微观和超快过程探测领域应用广泛。目前我国已实现高性能条纹相机自主研发、生产和应用,其中中科院西安光机所为国内唯一的系列化条纹相机研发基地,其具备50台/年条纹相机、百只/年条纹管左右的生产能力。