1ps时间分辨率意味着什么?这家国产新锐,交出高端TDC的中国答卷

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1ps时间分辨率意味着什么?这家国产新锐,交出高端TDC的中国答卷

2026-10-08 22:39  |  来源:新京报企业资讯

  在精密时间测量的世界里,1皮秒(ps),是光在真空当中仅仅前进0.3毫米的转瞬须臾。

  对普通人来说,这个时间短到几乎无法感知;但在量子通信、单光子探测、荧光寿命成像、高能物理探测、激光雷达等前沿科研领域,能否精准捕捉皮秒级别的时间差,直接决定实验数据的可靠性,甚至关乎整个课题的成败。

  时间数字转换器(TDC,也叫时间标签器TimeTagger)正是捕捉这一瞬间的核心科学仪器。长期以来,高性能多通道TDC市场被海外少数厂商垄断。国内科研团队开展皮秒级时间相关实验时,往往只能选择价格昂贵的进口设备,不仅采购周期漫长,还会面临二次开发受限、售后响应滞后等诸多现实桎梏。

  而这一局面,正在一家年轻的中国科技公司手中被改写。

  从实验室走向产业化,做科研人员敢用愿用的国产“时间捕手”

  时溯科技(Chronos Technology),成立于2025年6月,团队脱胎于中科大、清华、东北大学、东南大学等国内高校,核心研发人员拥有十年以上高端科学仪器、大科学装置的工程研发经验,深耕FPGA多链TDC底层技术,专注皮秒级高精度时间测量设备的自主研发。

  2026年,时溯科技正式推出Venus Lite系列流式TDC时间数字转换器,把国产TDC的综合性能推到国际领先水平。

  硬件上,Venus系列实现0.976 ps测量分辨率,单通道约1-3 ps RMS时间晃动,低至2ns可配置死时间;提供8/16通道规格,部分定制版本可达2 ps RMS精度,同时集成12bit、50Msps的ADC采样,可同步完成时间戳采集、脉冲能量/脉宽(TOT)测量。设备原生支持硬件在线多重符合统计、二阶自关联g⁽²⁾分析、TCSPC时间相关单光子计数、FLIM荧光寿命成像、IEEE1139时钟稳定性分析等科研常用功能。

  面对大型阵列探测场景,设备支持最大256台设备同步组网,拓展至4096个测量通道,轻松满足多探测器大规模同步采集需求;对外通讯接口丰富,USB3.0、千兆以太网、万兆以太网,还支持40Gbps QSFP高速定制接口,适配不同计数率的数据吞吐需求。

  不止硬件硬核,时溯完整补齐软件生态短板。配套Windows/Linux双平台上位机软件,开箱即可完成阈值配置、在线直方图、时间差分析、能谱、N重符合统计等全套分析;同时免费开放C/C++、Python、MATLAB、LabVIEW全套API与示例代码,科研人员可以快速把TDC集成进现有实验系统,大幅降低二次开发门槛,不用被封闭的黑盒设备束缚实验思路。

  “我们的目标不是做一台参数纸上好看的‘能用’产品,而是做出科研人员真正敢用、愿用的国产精密测量工具。”时溯科技团队这样定位自己的产品。

  科研机构用脚投票,国产仪器最需要被验证的机会

  高端科学仪器,纸面参数只是起点,严苛真实科研场景下的稳定性、可靠性,才是真正的试金石。

  如今Venus系列TDC已经走进清华大学、中国科学技术大学、南京大学、南开大学、北京科技大学、上海理工大学、合肥国家实验室、中科院等国内一流高校与科研院所,投入量子光学、单光子探测、闪烁体探测器表征、荧光动力学、时钟分析等多种严苛实验。

  “国产科研仪器很多时候并不缺少底层技术能力,真正稀缺的,是被真实科研场景验证、被科研工作者信任的机会。”时溯团队感慨道。来自科研机构的实际使用认可,远比华丽的宣传文案更有说服力。

  国产化浪潮下,属于国产精密仪器的时间窗口

  国内高端科学仪器行业,正迎来前所未有的发展契机。政策层面,《高端科学仪器国产化替代三年攻坚行动方案(2025-2027)》持续推进,专项财政资金向国产科学仪器倾斜;市场端,量子科技、生命科学、高能物理、激光雷达等产业快速扩张,国内对高性能TDC设备的市场需求持续走高,国产替代拥有广阔的成长空间。

  但高端科学仪器突围绝非一蹴而就,不只是把硬件指标做对标,还要打磨配套软件、开放开发接口、沉淀工程经验,提供完整的技术支持与长期固件迭代维护。从底层FPGA逻辑、模拟前端电路,到上位机软件、全套SDK开发包,时溯科技坚持全栈自主研发,同时提供终身技术支持,直面国产仪器“重硬件轻软件、重参数轻服务”的痛点。

  从实验室原型样机,到国内多家重点科研单位的正式采购使用,时溯科技的成长故事,正是中国高端精密科学仪器突围的一个缩影。

  皮秒虽短,丈量的却是国产科研仪器追赶、突破的漫长征途。当越来越多像时溯科技这样的本土团队沉下心打磨硬核仪器,未来国内科研工作者,将会拥有更多性能可靠、自主可控的国产选择。

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