在特殊和航天領(lǐng)域，點火器技術(shù)是一項關(guān)鍵技術(shù)，它的性能直接影響到相關(guān)裝備的效能和安全性。傳統(tǒng)的Ni2Cr金屬橋絲點火器，雖然應(yīng)用廣泛，但其體積較大、點火能量高、作用時間長，且易于誤觸發(fā)，這些特點在某些高精度、高可靠性要求的場合顯得不夠完美。而今天，我們將帶您一起探索一種新一代點火技術(shù)——半導(dǎo)體橋(SCB)點火器技術(shù)，并通過中智科儀的ITS像增強器模塊及NAC高速相機的聯(lián)合應(yīng)用，捕捉這一技術(shù)下的點火過程，揭示它背后的精妙設(shè)計和顯著優(yōu)勢。

半導(dǎo)體橋點火器：體積微小，性能卓越

SCB點火器的研發(fā)，采用了先進的半導(dǎo)體器件和集成電路技術(shù)，使得其體積僅為傳統(tǒng)熱橋絲的三十分之一。這一創(chuàng)新設(shè)計不僅體現(xiàn)在體積的大幅縮減，還在于它的兩大結(jié)構(gòu)特點：Si橋區(qū)倒圓點和Ti、Al金屬導(dǎo)體倒圓點。這些特點讓SCB點火器的點火臨界能量降低到3~5mJ，作用時間縮短至5us，能夠快速產(chǎn)生熱等離子體引爆猛炸藥。此外，SCB點火器的安全電流高達115A以上，顯著提高了裝備的可靠性和安全性。

01、相關(guān)產(chǎn)品

中智科儀自主研發(fā)的EyeiTS系列圖像增強模塊，通過內(nèi)置的單層和雙層像增強器實現(xiàn)高達103-106倍以上光學增益，該模組在科學級相機應(yīng)用中，可簡易耦合到科學級CCD，CMOS和EMCCD相機，可實現(xiàn)單光子級探測能力;

百萬幀高速成像，低阻MCP，高動態(tài)范圍。

60LP/mm高分辨率，清晰瑞利圖像。

Hi-QE和GaAs光陰極，紫外至近紅外高量子效率，紫外和藍光量子效率超過30%。

內(nèi)置濾光片支架，插拔式設(shè)計。

高通量紫外鏡頭，提升微弱發(fā)光靈敏度。

3ns/500ps光學快門，皮秒/納秒精度。

三通道10皮秒精度同步時序控制器。

在我們?yōu)橹斜贝髮W搭建的拍攝半導(dǎo)體橋點火器點火過程這一實驗測試中，中智科儀的像增強器模塊在高速拍攝半導(dǎo)體橋(SCB)點火器點火過程中起到了至關(guān)重要的作用。像增強器能夠提高拍攝圖像的亮度和清晰度，尤其是在環(huán)境光干擾或是需要捕捉高速發(fā)生的微弱光源實驗時。以下是幾點中智科儀像增強器在此類實驗中的關(guān)鍵作用：

提高圖像亮度：在SCB點火過程中，發(fā)生的是非常短暫且微弱的發(fā)光現(xiàn)象。像增強器能夠放大這些微弱的光信號，使得拍攝到的圖像更加明亮，從而便于觀察和分析。

增強圖像質(zhì)量：像增強器通過放大光信號的同時，還能保持圖像的清晰度，這對于分析點火過程中的細微變化至關(guān)重要。清晰的圖像能夠提供更多的細節(jié)，幫助研究人員準確理解點火過程。

屏蔽環(huán)境光： 在進行高速拍攝特別是微弱光源的拍攝時，環(huán)境光(如實驗室的室內(nèi)照明或自然光)可能會對實驗結(jié)果產(chǎn)生不利影響。環(huán)境光可以增加背景亮度，從而降低了圖像中感興趣目標的可見度和對比度。像增強器通過其設(shè)計和工作原理，能夠有效地屏蔽這些不必要的環(huán)境光，確保只有來自實驗?zāi)繕说墓獗徊蹲胶头糯蟆?/p>

實現(xiàn)高速拍攝：結(jié)合NAC高速相機，像增強器使得實驗?zāi)軌蛞詷O高的幀率(如十萬幀每秒)捕捉點火過程，這對于理解快速發(fā)生的物理現(xiàn)象是必不可少的。通過這種高速拍攝技術(shù)，可以詳細記錄下點火瞬間發(fā)生的所有變化，為后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和理論研究提供了堅實的基礎(chǔ)。

提高實驗安全性：在拍攝極為微小且快速的點火事件時，使用像增強器可以在不接觸實驗物品的情況下進行觀察和記錄，這降低了實驗過程中的安全風險。

02、實驗過程

高速拍攝技術(shù)：捕捉點火瞬間

本實驗使用中智科儀ITS像增強器模塊與NAC高速相機的組合，該組合能夠以高達十萬幀每秒的速度捕捉點火過程中的細微變化。既可以清晰記錄點火器起火點的變化情況，同時能為研究者提供大量精確的實驗數(shù)據(jù)，有助于進一步優(yōu)化點火器設(shè)計。

測試設(shè)備： EyeiTS-S-HQB-F 序列號E2022159

實驗過程/數(shù)據(jù)：本次采用高速拍照方法對半導(dǎo)體橋起火點進行成像。

(實驗現(xiàn)場照片)

在拍攝過程中，實驗團隊在鏡頭前端放置了一塊透明玻璃板，有效避免了起火點火花對鏡頭的直接損害，確保了實驗的順利進行和數(shù)據(jù)的準確記錄。

03、測試結(jié)果

揭秘點火瞬間：微觀世界的壯觀景象

通過高速相機捕捉到的SCB點火器的點火瞬間，為我們展示了一個充滿力量與美感的微觀世界。每一個點火過程，都是在極短的時間內(nèi)完成的復(fù)雜物理反應(yīng)，這一過程在高速相機下顯得尤為壯觀。這些珍貴的圖像不僅增進了我們對SCB點火技術(shù)的理解，也對進一步提高點火器的設(shè)計和性能提供了寶貴的參考。

下圖以十萬幀拍攝的SCB半導(dǎo)體橋起火點變化過程：

本次實驗和研究成果的分享，旨在讓更多的人了解和認識到半導(dǎo)體橋點火技術(shù)的先進性和應(yīng)用潛力。隨著技術(shù)的不斷進步和優(yōu)化，相信在不久的將來，這種高效、可靠的點火技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮出它的獨特價值。歡迎關(guān)注我們，一起探索更多科技領(lǐng)域的奧秘。

審核編輯 黃宇