Принципът на работа на уредите за нощно виждане - Studiopedia

Слаба светлина през нощта, отразена от обекта, влиза през лещата (1), която формира изображението на входа на Усилвателя. Тръбата за усилване на изображението (2) електронно усилва изображението многократно и го предава на екрана, което се наблюдава през окуляра (3) под формата на жълто-зелено сияние.

Фигура 129. По същество NVG устройство. 1-леща; 2-електронно-оптичен преобразувател (EOP); 3-блоков окуляр; 4 батерии; 5-сграда.

Основният елемент на уреда за нощно виждане е тръбата за усилване на изображението. Тръбата за усилване на изображението е електровакуумен преобразувател, имащ фоточувствителен слой, който възприема слаб блясък, отразен от обекти, електронна система за усилване и електролуминисцентен екран, върху който се формира видимо изображение на обекта. Вместо тръба за усилване на изображението могат да се използват CCD матрици.

Фигура 130. Електровакуумен преобразувател.

Според приетата в света терминология, ЕОП се класифицират в три поколения - I, II и (с някои междинни стъпки I+, II+).

Поколение I

Тръбата за усилване на изображението има стъклена вакуумна колба с чувствителност на фотокатода 120-250 mA/lm. Усилването на светлината в тези тръби за усилване на изображението е 120-900, разделителната способност в центъра е 25-35 линии / mm. Отличителна черта на тези устройства е, че изображението е ясно само в центъра, с изкривяване и по-ниска разделителна способност по ръба. Освен това, ако източници на ярка светлина, като фенери, светещи прозорци на къщи и др., влязат в зрителното поле, те могат да осветят цялото изображение, предотвратявайки наблюдението.

Многоетапно генериране на ИКТI

За да се увеличи усилването на тръбата за усилване на изображението, понякога два, три или повече продукта се свързват последователно, структурно ги сглобявайки в един корпус. Коефициентът на усилване на светлината на тристепенна тръба за усилване на изображението е 20000-50000.При докинг обаче изкривяванията нарастват силно и разделителната способност намалява по краищата на полето на изображението.

Устройствата, базирани на многостепенни тръби за усилване на изображението, се оказват много обемисти и тежки, поради което напоследък те са практически заменени от устройства с малък размер от I + и II поколения, които имат по-добри характеристики и подобна цена.

Поколение I+ (Super I+ в чуждестранната литература)

Това е по-нататъшно развитие на тръбата за усилване на изображението от първо поколение. На входа (понякога на изхода) вместо плоско стъкло е инсталирана оптична шайба, което позволява значително увеличаване на разделителната способност на тръбата за усилване на изображението, намаляване на изкривяването на формата на обекта и в допълнение защита на изображението от отблясъци от странични точкови източници на светлина. Характеристиката на такива ЕОП е усилването на светлината около 1000, чувствителността на фотокатода е мин. 280 mA/lm, централна резолюция мин. 45 линии/мм. Устройствата, изградени на базата на тръба за усилване на изображения от поколение I+, се различават от устройствата от първо поколение на първо място с много ясна и удобна картина, ниско ниво на вътрешен шум и, като правило, по-голям обхват в пасивни и активни (при използване на IR осветление) режими на работа. На открити площи инструментите са ефективни до нива на осветеност, съответстващи на 1/4 от луната в небето. При условия на по-слаба осветеност е необходимо инфрачервено осветление. Цената на тръбата за усилване на изображения от поколение I+ е 4-9 пъти по-висока от тази на тръбата за усилване на изображения от I поколение.

Поколение II

Структурно усилвателят на изображението от второ поколение се различава от I+ по наличието на специален електронен усилвател - микроканална плоча (MCP). Характеристиката на такива ЕОП е усилването на светлината около 25000-50000, чувствителността на фотокатода е мин. 240 mA/lm, централна разделителна способност 32-35 линии/mm. Ресурсът на тръбата за усилване на изображението е най-малко 1000-3000 часа. Има два размера на ЕОП - с MCP 25 мм и 18 мм. От гледна точка на наблюдателя,стандартният размер осигурява по-голям комфорт при гледане (както при голям телевизор), но води и до малко по-големи размери на устройството.

Поколение II+ (Понякога в чуждестранната литература като поколение II)

Няма ускоряваща камера, усилването на светлината е около 25000-35000, но чувствителността на фотокатода достига 600 mA/lm и е изместена към широката инфрачервена област, резолюцията на тръбата за усилване на изображението е 39-45 линии/mm. Ресурсът на тръбата за усилване на изображението е 1000-3000 часа.

Поколение III

Те се различават от тръбата за усилване на изображението II+ с фотокатод на базата на галиев арсенид, с още по-голямо изместване на пика на чувствителността на фотокатода към широката инфрачервена област и неговата стойност до 900-1600 mA / lm, разделителна способност на тръбата за усилване на изображението 32-64 линии / mm и ресурс до 10 000 часа, което е 3 пъти повече от усилвателя на изображението тръба от второ поколение. Устройствата, базирани на тръби за усилване на изображението от трето поколение, работят много добре в условия на изключително ниска осветеност. Картината в устройството е богата, ясна, с добър контраст и детайлност. Единственият малък недостатък е липсата на защита от странични източници на светлина, тъй като няма оптична шайба на входа на тръбата за усилване на изображението. В тази връзка не се препоръчва закупуването на устройства от трето поколение, ако планирате да работите в градска среда. Цената на устройствата за усилване на изображението от трето поколение е 1,5-2,5 пъти по-висока от тази на поколение II+ и варира от 3000 до 7000 щатски долара.

Втората важна част от уредите за нощно виждане е оптиката. Основното изискване за обектива е висока пропускливост на светлина във видимия и близкия инфрачервен диапазон. Високата осветеност (малка стойност на апертурата) е много важна за устройствата за нощно виждане, особено за устройствата от 1-во и 1+ поколения. Влошаването на съотношението на апертурата до стойности от 2,4-2,8 води до факта, че невъоръженото око на човек вижда по-добре, отколкото при устройствата за нощно виждане от първо поколение в пасивен режим. Понякога се използва за NVDрефлексни лещи. Те осигуряват устройства за нощно виждане с малко по-малък общ аксиален размер, но имат демаскиращ ефект и при равни други условия имат по-лошо съотношение на апертурата. Затова напоследък у нас и в чужбина отказват да използват огледални лещи за уреди за нощно виждане.

Наличието на вграден осветител е допълнителна възможност за осветяване на обекта на наблюдение, когато естествената отразена светлина от обекта на наблюдение може да не е достатъчна за пасивен режим. IR осветителите се произвеждат на базата на лазери, светодиоди и специални лампи с нажежаема жичка.

Лазерните осветители са опасни за очите, така че в повечето развити страни са забранени за домашна употреба. Осветителите, базирани на инфрачервени светодиоди, са безопасни и за разлика от лазерите осигуряват равномерно светещо поле.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката: