摘要：条纹相机是由西安光机所研发的具备超高时间分辨（fs— ps量级）与高空间分辨（µm级）的高端科学测量与诊断仪器，是实现微观和超快过程探测的必要手段，对于基础前沿科学研究和重大原始性创新具有重意义，更是惯性约束聚变（ICF）等国家战略高技术研究中不可或缺的诊断仪

条纹相机是由西安光机所研发的具备超高时间分辨（fs— ps量级）与高空间分辨（µm级）的高端科学测量与诊断仪器，是实现微观和超快过程探测的必要手段，对于基础前沿科学研究和重大原始性创新具有重意义，更是惯性约束聚变（ICF）等国家战略高技术研究中不可或缺的诊断仪器。它是一种超高速探测器，能够捕获极短时间内发生的光发射现象。所以它也被称之为时间放大工具。

图一 条纹相机

图二 条纹变像管

它不仅具有优异的时间分辨率，还能同步捕获空间（或频谱）数据。条纹相机的核心组件是条纹变像管，主要由光电阴极、扫描偏转板和荧光屏组成。

条纹相机的工作原理主要基于将光信号的时间信息转换为空间信息，以便进行超高速成像。以下是其详细的工作过程：

光学成像与狭缝：待测光信号首先通过光学镜头聚焦，并通过一个狭缝形成一维的狭缝像。狭缝的作用是将光信号限制在一条线上，以便后续的光电转换和扫描处理。

光电转换：狭缝像投射到条纹管的光电阴极上。光电阴极根据光电效应将光信号转换成电子信号。光电阴极材料的选择决定了相机的时间分辨率和灵敏度。

电子加速与偏转：产生的电子信号被加速电极加速，并进入偏转板区域。偏转板施加的电场会使电子束发生偏转。偏转的程度与电子到达的时间有关，因此不同时间到达的电子会在荧光屏上形成不同的空间位置。

荧光屏成像：偏转后的电子束轰击荧光屏，产生光信号。荧光屏上的光信号与电子束的到达时间相对应，从而将时间信息转换为空间信息。荧光屏上的图像呈现出一系列条纹，每一条纹代表不同时间点的光信号强度。

图像采集与处理：荧光屏上的光信号通过图像增强器进行增强，并最终被线性探测器（如CCD）接收。CCD将光信号转换为电信号，并传输到计算机进行数据处理和分析。通过分析条纹图像的空间分布，可以反推出光信号的时间变化特性，如光脉冲的持续时间、强度变化等。

条纹相机的主要特点包括：

高时间分辨率：能够达到皮秒甚至飞秒级别的时间分辨率。

高空间分辨率：通常在微米级别。

同步扫描功能：可以实现对超快光学过程的同步测量。

虽然叫相机，但与常规相机在多个方面存在显著不同，以下是它们的主要区别：

一、时间分辨率

条纹相机：具有极高的时间分辨率，能够达到皮秒甚至飞秒级别。这种高时间分辨率使得条纹相机能够捕捉到超快现象，如化学反应的瞬间过程、激光脉冲的动态变化等。

常规相机：时间分辨率相对较低，通常只能记录毫秒到秒级别的事件。对于超快过程，常规相机无法提供足够的细节和精度。

二、工作原理

条纹相机：采用条纹变像管技术，将光信号的时间信息转换为空间信息。通过光电阴极将光信号转换为电子信号，然后利用偏转板使电子在荧光屏上形成条纹，从而记录光信号的时间变化。

常规相机：主要通过光电传感器（如CCD或CMOS）将光信号转换为电信号，然后存储为图像。常规相机记录的是静态或动态的二维图像，不涉及时间到空间的转换。

三、成像方式

条纹相机：记录的是光信号在时间上的变化，形成的是条纹图像，每条纹代表不同时间点的光信号强度。这种成像方式适合分析瞬态过程的时间特性。

常规相机：记录的是物体的二维空间图像，能够提供丰富的空间信息和细节，但不具备时间分辨能力。

四、应用领域

条纹相机：主要用于科学研究领域，如超快光化学、光物理、激光特性测量等。此外，在工业检测、航空航天等需要超快诊断的领域也有应用。

常规相机：广泛应用于日常生活、摄影、视频拍摄、工业检测等多个领域，主要用于记录和展示静态或动态的视觉信息。

虽然品目85.25项下包括高速摄像机、照相机或摄录一体机，但品目8525以拍摄图像画面为主，最终呈现的还是物体的二维空间图像。85章子目注释一、子目8525.81仅包括具有以下一项或多项特征的高速电视摄像机、数字照相机及视频摄录一体机：

-写入速度超过0.5毫米/微秒；

-时间分辨率50纳秒或更短；

-帧速率超过225,000帧/秒。

而条纹相机是将光信号的时间信息转换为空间信息，通过光电阴极将光信号转换为电子信号，然后利用偏转板使电子在荧光屏上形成条纹，通过分析条纹图像的空间分布，可以反推出光信号的时间变化特性，故条纹相机是一种分析检测的仪器，不能归入品目85.25项下，而应归入90章。

那条纹相机应归入90章哪个品目呢？是按理化分析仪器归入品目90.27呢还是按其他光学仪器归入品目90.31呢？

条纹相机是一种高端科学测量与诊断仪器，具备超高时间分辨率（皮秒到飞秒级别）和高空间分辨率（微米级别），能够测量超短光脉冲辐射的强度-时间-空间关联波形。在科学研究领域的应用，如物理学：用于研究微观粒子的运动规律、光的传播、散射和干涉等现象。例如，在高能物理领域，条纹相机用于观察粒子的产生、衰变和相互作用过程。化学：用于观察化学反应中分子的动态变化，揭示反应物与生成物之间的转化过程。例如，飞秒条纹相机用于测量飞秒化学反应的动力学过程。生物学：用于观察细胞分裂、神经传递等生命活动的瞬间过程。在生物医学成像、药物研发等领域也发挥着重要作用。也在工业领域、航空航天领域等都有应用。

条纹相机在科学研究中用于观察和分析各种超快现象，通过分析条纹图像的空间分布，反推出光信号的时间变化特性，为科学家提供精确的测量和诊断数据，帮助揭示物质的微观结构和动态行为，所以可以被视为一种理化分析仪器，建议将条纹相机归入品目90.27项下，既然能归入品目90.27就不用考虑品目90.31。

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来源：小陈看科技