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2026-10-28 17:27  |  来源：国搜商讯

　　2026年10月23日至25日，中国物理学会2026秋季学术会议在长沙中南大学举行。会议围绕量子信息、原子分子物理、光物理、超快物理等方向展开交流。会议关注了单原子阵列、离子阱、电子衍射和非线性光学等议题，也提出了不同的弱信号成像需求。

图1-中国物理学会2026秋季学术会议开幕式现场

　　千眼狼（Revealer）携Qbit 4610、Qbit 5505、Gloria 6504和Lux 2725等sCMOS相机参展，展示相关成像技术在物理实验中的应用。sCMOS相机即科学级CMOS相机，可在面阵图像中同时保留多个位置的信号，为弱荧光、空间差分和衍射图样的记录提供探测方案。

　　图2-千眼狼（Revealer）会议现场展示的sCMOS相机Qbit 4610，Gloria 6504，Lux 2725等产品

　　量子信息、原子分子物理、光物理与材料超快动力学等会议热点，对应着不同尺度的观测需求：如何分辨单个原子的荧光，如何观察离子云的空间形态，又如何追踪光激发后的材料响应？这些研究问题的核心即光信号的采集与分析，下文从原子阵列、离子阱、瞬态吸收、电子衍射和非线性光学五组科学成像案例出发，探讨sCMOS相机如何服务具体实验，以及图像所承载的物理信息。

　　一、中性原子阵列，读取多个位点的弱荧光

　　在中性原子量子计算体系中，量子态读取需要在有限的光子采集窗口内，区分不同原子位点对应的荧光信号。阵列中的原子彼此相邻、单个位点发光较弱，成像系统既要辨认微弱荧光，也要保留各位点的位置关系，为并行读取提供空间信息。

　　这类实验需要具备低读出噪声和良好弱光响应的sCMOS相机，同时利用面阵探测记录多个原子位点。千眼狼（Revealer）Qbit 4610采用背照式传感器，支持超静音扫描，可降低弱荧光采集中的读出噪声影响；较高像素数则为阵列成像提供空间采样，使各位点信号能够分别定位和提取。

　　在图3的Qbit 4610捕捉到的原子阵列图像中，多个原子位点形成了可分辨的荧光点阵，各位置的局域信号保留在同一画面中。研究人员可据此确定原子位点，提取各区域的荧光强度，并结合背景开展原子占据与读出分析。成像结果为检查阵列装载情况和开展多位点并行读取提供了图像依据。

　　图3-采用千眼狼Qbit 4610捕捉的中性原子阵列的多位点荧光图像

　　二、离子阱观察离子云形态与荧光空间分布

　　离子阱实验需要观察离子是否集中于预定区域、离子云呈现怎样的轮廓，以及荧光在不同位置如何分布。由于离子荧光较弱，背景与读出噪声容易影响云团边缘和局域光点的辨认，实验需要在弱光条件下保留这些空间特征。

　　sCMOS相机能够同时记录二维荧光分布，适合观察离子云和多个离子位置。针对这一需求，千眼狼（Revealer）Qbit 5505的低噪声读出与背照式设计，有助于保留微弱荧光；面阵成像则将云团轮廓、局域亮区及周围较弱的信号一起记录，为形态观察提供完整的空间信息。

　　图4记录了冷离子云的集中发光区域、整体轮廓以及周围的荧光分布，另一幅离子阱图像图5则呈现了多个局域荧光点的空间排列。这些图像可用于定位离子、观察云团形态和比较不同位置的信号，为实验对焦、离子分布检查及后续局域荧光读出提供依据。

图4-冷离子云的形态与周围荧光分布

　　图5-采用千眼狼Qbit 5505呈现离子阱中局域荧光点的空间排列

　　三、瞬态吸收显微成像识别空间差分响应

　　瞬态吸收显微成像需要观察样品受到泵浦激发后，不同位置的光学响应如何变化。待测信号常表现为探测光上的微小差分，实验既要辨认弱变化，也要确定变化发生在哪些区域，从而研究局部激发态及其空间演化。

　　这类测量需要sCMOS相机并行记录空间图像，并在重复采集中保持稳定的强度响应。千眼狼（Revealer）高速背照式sCMOS相机Gloria 6504兼顾低读出噪声与较高采集频率，可为弱差分信号记录和重复图像采集提供支持。其面阵探测保留不同位置的响应，使研究人员能够将局部信号与整个成像区域联系起来。

　　图6展示了瞬态吸收显微图像，呈现了局部较强响应区及其周围较弱信号的空间分布。图像保留了响应区域的轮廓、范围和强弱差异，为比较样品不同位置的光学变化提供了依据。结合泵浦—探测延迟序列，可进一步分析这些空间特征如何随激发后的时间演化。

　　图6-采用Gloria 6504呈现的瞬态吸收显微成像中的空间响应分布

　　四、电子衍射记录衍射斑点与弱散射特征

　　超快电子衍射通过衍射图样研究材料结构。研究人员需要同时观察衍射斑点的位置、外形及其周围较弱的散射信号，以便选取目标衍射特征，并在后续实验中跟踪其变化。强弱信号同时存在，对探测系统的灵敏度和动态范围提出了要求。

　　在采用荧光屏或闪烁体的装置中，电子先转换为光信号，再由光学成像系统送至sCMOS相机。千眼狼（Revealer）Gloria 6504的低噪声读出有助于保留较弱的光学信号，面阵采集则记录同一衍射图样中各斑点的相对位置。相机与转换屏及耦合光路共同构成衍射图像的读取环节。

　　图7记录了多个衍射斑点及其空间排列，不同斑点的外形和亮度差异也在画面中得到保留。这些信息可用于确定目标衍射区域、提取斑点位置和轮廓，并为后续比较衍射峰的变化提供图像基础，使电子散射信号能够用于结构分析。

图7-采用Gloria 6504捕捉的电子衍射斑点与空间图样

　　五、非线性光学成像保留信号的空间形态

　　非线性光学成像需要了解信号集中在哪些位置、发光区域具有怎样的轮廓以及不同区域的响应是否均匀。对于具有局域亮区和较弱周边信号的成像对象，实验需要同时保留整体形态与局部空间细节，为分析光学响应的分布提供依据。

　　sCMOS相机可以将光学响应直接记录为二维强度图像。千眼狼（Revealer）Lux 2725提供高像素数与全局快门，较密的空间采样有助于记录轮廓和局部信号分布，全局快门则让画面中的不同区域在一致的曝光时间窗口内采集，适合需要比较空间响应的实验。

　　图8记录了非线性光学信号的发光轮廓、局部强信号区域与周边较弱信号，使响应在空间上的集中与分布得以呈现。研究人员可据此定位主要发光区域、比较不同位置的信号，并在配合偏振等进一步测量时分析响应差异。相机提供的价值，是将光学信号的空间形态保留下来，为后续物理解释提供可观察的图像依据。

图8-非线性光学信号的空间形态

　　六、主推型号与成像价值的对应关系

　　七、结语

　　从原子阵列的荧光位点、离子云的空间轮廓，到瞬态吸收响应、电子衍射斑点与非线性光学信号，科学成像连接着实验现象与物理认识。图像中的位置、形态、强度及其变化，经过校准与分析，可以成为判别微观状态、追踪动力学过程和检验物理模型的实验依据。

　　千眼狼（Revealer）以Qbit 4610、Qbit 5505、Gloria 6504和Lux 2725等sCMOS相机，回应不同物理实验对弱光探测、采集效率与空间信息获取的需求。面向量子科技、光物理与超快科学的发展，科学相机的价值将进一步体现在测量链条之中：将细微的光学响应转化为可分析的图像，让新的观测能力支撑新的科学问题，为理解微观世界提供更扎实的实验基础。