Технология, используемая в ночном видении

Когда речь заходит о приборах ночного видения, большинство людей думают о технологии усиления изображения. Фактически, системы усиления изображения обычно называют приборами ночного видения (ПНВ). Внутри ПНВ находится усилитель изображения, который можно использовать для захвата и усиления инфракрасного и видимого света. Вот как работает система усиления изображения:

Обычная линза, называемая объективом, улавливает окружающий свет и определенный свет в ближнем инфракрасном диапазоне.

Собранный свет передается на электронно-оптический преобразователь. В большинстве ПНВ источник питания электронно-оптического преобразователя питается от двух батарей N-Cell или батарей типа «АА». Трубка подает на блок электронно-оптического преобразователя высокое напряжение примерно 5000 В.

Электроннооптический преобразователь содержит фотокатод, который преобразует фотоны в электроны.

Когда электроны проходят через трубку, атомы в трубке высвобождают одинаковое количество электронов, умноженное на коэффициент исходного числа электронов (примерно в несколько тысяч раз), что достигается с помощью микроканальной пластины (MCP) внутри трубки. . МКП представляет собой миниатюрный стеклянный диск, содержащий миллионы микроскопических пор (микроканалов), изготовленных с использованием волоконно-оптической технологии. Микроканальная пластина находится в вакууме, а металлические электроды установлены по обе стороны диска. Каждый микроканал примерно в 45 раз длиннее своей ширины и работает как электронный усилитель.

Когда электроны из фотокатода попадают на первый электрод на микроканальной пластине, электроны ускоряются через стеклянные микроканалы под высоким напряжением 5000 вольт между двумя электродами. Прохождение электронов через микроканал приводит к высвобождению из канала тысяч электронов — процесс, известный как каскадная вторичная эмиссия. Короче говоря, первоначальные электроны попадают в сторону микроканала, а затем возбужденные атомы высвобождают больше электронов. Эти новые электроны также ударяются о другие атомы, создавая цепную реакцию, в результате которой несколько электронов попадают в микроканал и тысячи покидают его. Интересным явлением является то, что микроканалы МКП имеют небольшой угол наклона (около 5-8°) как для того, чтобы инициировать столкновения электронов, так и для уменьшения ионной и прямой оптической обратной связи от фосфоресцирующего плазменного слоя на выходе.

Карты ночного видения отличаются жутким зеленым отблеском.

На конце ЭОП электроны ударяются об экран с люминофорным покрытием. Эти электроны сохраняют свои относительные положения при прохождении через микроканалы, что гарантирует, что изображение останется нетронутым, поскольку электроны выровнены так же, как изначально были выровнены фотоны. Энергия, переносимая этими электронами, заставляет фосфоресцирующий материал переходить в возбужденное состояние и испускать фотоны. Эти люминофоры создают на экране зеленое изображение, которое стало особенностью приборов ночного видения. Зеленое фосфоресцирующее изображение можно просматривать через другую линзу, называемую окуляром, которую можно использовать для увеличения изображения или регулировки фокуса. ПНВ можно подключить к электронному устройству отображения, например монитору, или изображение можно просматривать напрямую. через окуляр.