Устройство ночного видения при слабом освещении подразумевает использование естественного ночного света, такого как слабый лунный свет, свет звезд, атмосферное свечение, свет галактики и т. д., в качестве освещения в ночное время с помощью усилителя изображения (также называемого усилителем изображения) для усиливать и усиливать слабые фотоны, отраженные от цели.Инструмент, который преобразует в видимые изображения для обеспечения наблюдения в ночное время.
Основной компонент усилителя изображения прибора ночного видения при слабом освещении.
Приборы ночного видения в традиционном понимании относятся к приборам ночного видения, в которых в качестве основного компонента используются усилители изображения. По уровню усилителя изображения приборы ночного видения можно разделить на приборы ночного видения 1-го поколения, приборы ночного видения 2-го поколения, приборы ночного видения 3-го поколения и т. д. То, что действительно можно назвать приборами ночного видения для слабой освещенности, — это приборы ночного видения второго поколения или выше. Прибор ночного видения первого поколения по-прежнему должен полагаться на вспомогательные инфракрасные фонари для обеспечения ночного наблюдения.Это активный прибор ночного видения. Прибор ночного видения для слабой освещенности, который мы обычно называем, не требует активного источника света и является пассивным прибором ночного видения.
На рисунке ниже сравниваются эффекты очков ночного видения 1-го поколения и очков ночного видения 2-го поколения. Возможности обнаружения целей у приборов ночного видения первого поколения явно значительно ниже.
Являясь основным компонентом оборудования ночного видения в условиях низкой освещенности, усилитель изображения играет жизненно важную роль. Усилитель изображения в основном состоит из трех частей: поверхности катода, микроканальной пластины и флуоресцентного экрана. Три части расположены близко друг к другу внутри усилителя изображения, который является полностью вакуумным. Целью вакуума является, прежде всего, предотвращение взаимодействия воздуха с электронами, а также предотвращение окисления компонентов воздухом.
Основное отличие очков ночного видения 2-го поколения от очков ночного видения 3-го поколения заключается в типе катодной стороны усилителя изображения. Обычно поверхность катода прибора ночного видения 2-го поколения - S25, а поверхность катода прибора ночного видения 3-го поколения - арсенид галлия (GaAs). Две катодные поверхности обладают разными светочувствительными способностями, и прибор ночного видения третьего поколения лучше.
Как работают приборы ночного видения при слабом освещении
Когда окружающий свет в ночное время попадает в прибор ночного видения через объектив, первое, с чем он сталкивается, — это нечто, называемое фотокатодом. Фотоны светятся, электроны вылетают, а свет преобразуется в электричество. Под действием электрического поля электроны продолжают двигаться вперед. Второй слой называется микроканальной пластиной. На нем равномерно распределено множество мелких каналов. Длина каждого канала более десяти микрометров. Каналы расположены на расстоянии более десяти микрометров друг от друга и наклонены под углом 8 градусов. Это волшебное место. После того, как электроны войдут в канал, они столкнутся с каналом. Каждое столкновение будет выбивать больше электронов. Новые электроны будут продолжать сталкиваться вперед. Эффект заключается в том, что один электрон входит, а десятки тысяч электронов выбегают наружу. , поэтому сигнал значительно усиливается. Армия электронов под действием электрического поля продолжает устремляться к третьему слою, а третий слой — флуоресцентный экран. Пока электроны подвергаются воздействию, они будут излучать флуоресценцию, а электричество снова превратится в свет, и мы сможем увидеть улучшенное изображение.
Прибор ночного видения при слабом освещении, зеленое изображение
В ночной обстановке в прибор ночного видения попадает свет разных цветов, но цвет не различается, различается только интенсивность. В большинстве материалов покрытия флуоресцентного экрана используется люминофор на основе сульфида цинка, который под действием этого люминофора излучает зеленый свет, поэтому изображения, видимые большинством приборов ночного видения при слабом освещении, являются зелеными. Но некоторые места очень ярко-зеленые, а некоторые – очень темно-зеленые. Это то же самое, что и ранние компьютерные мониторы.
Ночное видение при слабом освещении, белое и цветное изображение
Флуоресцентный экран представляет собой стеклянную пластинку, покрытую флуоресцентным веществом (порошком люминофора), расположенную в ЭОП. Флуоресцентный агент излучает свет после попадания электронов. Это устройство, преобразующее электрический ток, усиленный в десятки миллионов раз, в видимый свет. свет. Люминесцентные экраны имеют разные цвета: зеленый, белый и голубоватый (так называемые трубки с белым фосфором, но на самом деле трубки с белым фосфором имеют голубоватый оттенок). Следует отметить, что недостатком прибора ночного видения с трубкой белого фосфора является то, что он снижает яркость изображения, а преимуществом является то, что очки не так легко вызвать усталость.
Цветные устройства ночного видения сначала используют фильтры для фильтрации трех цветов света: красного, зеленого и синего, а затем усиливают их соответственно.Флуоресцентный экран также разделен на множество маленьких сеток, каждая из которых покрыта покрытием разного цвета. С помощью масок разные цвета света попадают в сетки соответствующих цветов. Это сложнее, и в процессе фильтрации трехцветного света будет теряться и интенсивность света, поэтому цветные приборы ночного видения в настоящее время встречаются на рынке редко.
идти наверх