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同时分幅/扫描超高速光电摄影系统

文章来源:院军转民发展部   时间:2018-5-7 15:01:00 访问数:

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  1、成果名称

  同时分幅/扫描超高速光电摄影系统。

  2、成果简介

  同时分幅/扫描超高速光电摄影系统用于记录高速瞬态变化过程,具有超高速分幅和扫描摄影两项功能,可以给出被摄目标在动态过程中一维、二维图像和光强信息,实现了分幅和扫描摄影的优势互补,获得瞬变过程更多的细节。为研究高速现象的发生机理和变化规律提供可靠数据,具有其它测试手段不可替代的优点。该项目由科技部重大科学仪器设备开发专项资助,首次提出了同时分幅/双扫描(水平与垂直)超高速光电摄影的创新思想,实现对高速现象的多维时空信息获取及动态演化过程研究;突破了时间分辨优于5ns、空间分辨优于45lp/mm的高成像质量分幅摄影技术、时间分辨优于5ps、空间分辨优于30lp/mm的高线性度扫描摄影技术、以及精密同步控制、整体结构设计与系统集成等多项关键技术;解决了系统可靠性、稳定性和适用性等产品化问题,成功研制出工程化的同时分幅/扫描超高速光电摄影系统,性能指标优于国际同类系统,总体水平达到国际先进,打破了国外技术封锁,替代进口。

  3、技术指标

  1)系统光谱响应范围:350 nm-830 nm(可拓展);

  图像读出模式:CCD(14 bit)

  输出图像像素:≥ 1280*1024

  2)分幅特性:

  记录画幅数: 1幅~8幅,可选;

  最高等效摄影频率:2亿幅频/秒;

  最短曝光时间:5 ns

  最小画幅间隔:1 ns

  空间分辨率:45 lp/mm

  3)扫描特性:

  水平、垂直同时双向扫描成像,可选;

  时间分辨力: ≤5 ps

  扫描记录时间: 400ps∽1ms可调;

  空间分辨率: ≥ 30 lp/mm

  扫描非线性度 :≤2%。

  4、技术特点:

  同时进行超高速分幅和扫描摄影,获得同一时基、同一空基的图像,提供更丰富的实验信息;

  高空间分辨二维空间成像,光学系统空间分辨≥80 lp/mm,整机实测像面空间分辨≥45 lp/mm

  分幅成像最短曝光时间优于5 ns(采用皮秒激光标定),具有纳秒时间分辨和纳秒级触发精度;

  多画幅之间时间间隔任意调节,最高摄影频率达到2亿幅频/秒;

  扫描成像具有皮秒时间分辨力,可给出瞬态过程的一维空间连续记录图像,可根据需要实现特定光谱的诊断;

  具有数千倍图像增益,可实现单光子能量的弱光探测;

  全光千兆网通讯、触发和远程控制,适用于强电磁干扰环境;

  基于计算机的上层控制界面,实现相机控制、图像编辑、图像处理与分析的一体化;支持多种图像存储格式,可根据用户需求提供特殊应用的图像处理算法包。

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