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超高速多帧数字X射线摄像机问世 曝光仅1.5纳秒

发布时间:2019-10-12 21:36:04

桑迪亚国家实验室物理学家约翰·波特在桑迪亚的Z-射束激光装置上调节一个超快多帧数字X射线摄像机——目前世界最快的摄像机。

科技日报北京6月5日电 (记者常丽君)据美国桑迪亚国家实验室网站报道,该实验室与其他实验室及大学的研究人员合作,开发出迄今最快的多帧数字X射线摄像机(UXI),曝光时间仅需1.5纳秒,比目前最好的数字摄像机还快25倍。

核聚变物理学家们经常面临的一个问题是,有时连续监控的图像会突然“断片”毁了本该成功的实验,却没人看清发生了什么。桑迪亚物理学家约翰·波特说,他们想确保图像帧与帧之间没有这种意外。“有些实验用最好的模型预测点火却失败了。有太多因素会影响模型的数据采集,我们需要更多数据来确保更精确。”

在精确数据建模中,短时间内的密集观察至关重要。为此,来自“国家诊断计划”(NDP)合作联盟的专家一致同意,进一步改进高速摄像机拍摄质量,以此推动高能量密度与惯性约束聚变实验下一代诊断设备的发展。

桑迪亚团队主管格雷格·罗切奥说,现有CCD摄像机拍单张照片比UXI更快,但不能以1.5纳秒的时间分辨率连续拍照,而UXI能以更精细分辨率来进行图像检查,找到超过现有观察能力的更小时空尺度上的事件。

负责开发相机传感器的桑迪亚团队主管麦克·霍姆斯说:“由于技术和资金原因,造出高精确、低成本的联网UXI对提升未来高能量密度物理实验诊断能力至关重要。”目前,该摄像机已在桑迪亚的Z-射束激光装置和LLNL的国家点火装置上成功进行了数百次实验。

按计划,他们还将与通用原子公司合作,在一年内进一步缩短成像时间,达到20皮秒范围。

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