главная   оптика   волоконная оптика   спектроскопия   лазеры   лазерные системы
 
     
 
Оптика /
  Тысячелетняя история развития оптики
  Природа света. Свойства электромагнитного излучения
  Законы оптики и оптические эффекты
  Компоненты оптических схем
  Оптические материалы
  Оптические системы
  Адаптивная оптика
  Формирование 3D изображения. Основные принципы
  Характеристики оптических систем
  Интерферометры
  Датчики волнового фронта
  Оптика смартфона
  Оптическая связь
  Автокорреляторы
  Тепловизоры
  Коноскопия
  Фурье-оптика
  Осветительные приборы
  Проекционные оптические системы
  Медицинские оптические системы
  Оптические системы, расширяющие возможности зрения
  Авиационные оптические системы
  Объективы
  Сенсоры беспилотных автомобилей
  Свет и энергетика
  Зрение
Волоконная оптика
Спектроскопия
Лазеры
Лазерные системы
Телекоммуникации и связь
 
Выставки и конференции
Новости науки и лазерной техники
 
О проекте
Ссылки

 

Устройство и принцип работы ПНВ

Начиная разговор на тему принципа работы ПНВ, необходимо сразу уточнить одно весьма распространенное заблуждение. Ни один прибор ночного видения не может «видеть » в полной, то есть абсолютной темноте, если не используется специальная инфракрасная подсветка. Другими словами, если в окружающем пространстве совершенно не присутствует свет в видимом человеческому глазу диапазоне, или в примыкающей к нему области инфракрасного света (например наглухо закрытое помещение «без окон, без дверей »), то ни через один, пусть даже самый дорогой прибор вы ничего не увидите. Каждый ПНВ работает по принципу многократного  усиления уже существующего света, до величин достаточных для восприятия невооруженным глазом.

Электронно-оптические приборы бывают либо активные, т.е. использующие источник инфракрасного света для освещения объекта, либо пассивные, которые используют только остаточный свет.
Прибор ночного видения состоит из 3 частей (стадий) (оптическая - электронная - оптическая):
  • Объектив собирает падающий на него свет и фокусирует изображение объекта на поверхности основного элемента любого ПНВ - электронно-оптического преобразователя (ЭОП)
  • ЭОП преобразовывает фотоны в электроны (фотокатод), ускоряет (усиливает) их и преобразует  обратно в свет, передавая изображение объекта на люминесцентный экран
  • Окуляр увеличивает сравнительно маленькое изображение, поступившее от электронно-оптического преобразователя
Отраженное наблюдаемым объектом ИК излучение попадает на объектив, который в свою очередь фокусирует изображение на фотокатоде ЭОП. Теоретически,  фотоны, попавшие в какую-либо точку на фотокатоде, «выбивают» с другой его стороны электроны, причем количество электронов пропорционально яркости изображения в данной точке (данное явление называется фотоэлектронной эмиссией).  Таким образом, изображение, сфокусированное на фотокатоде, сохраняется как «электронная печать». Далее при высоких напряжениях (15-36 кВ) электроны ускоряются (фактическое усиление) и попадают на люминесцентный экран ЭОП. Здесь электроны преобразуются обратно в видимый свет с помощью специального покрытия экрана. Ускоренные электроны вызывают свечение люминесцентного экрана в видимой глазом области спектра. Так как яркость свечения экрана в каждой точке будет пропорциональна числу попавших в нее фотоэлектронов, на экране создается видимое усиленное и преобразованное изображение наблюдаемого объекта. Это изображение наблюдается с помощью окуляра.
 
В общем и целом, процессы, проходящие внутри ПНВ  всех поколений похожи, однако во 2-ом и 3-ем поколениях более сложен, но в то же время, более эффективен процесс усиления. Весь секрет в микроканальной пластине (МКП) – стеклянной пластинке с миллионами каналов. Внутренние стенки каналов покрыты специальным веществом, которое увеличивает эмиссию электронов. МКП устанавливают непосредственно за фотокатодом. Электрон, попадая в канал, ударяется о его стенки, выбивая из последних вторичные электроны. Вторичные электроны ускоряются и попадают на люминесцентный экран.
 
Кафедра Лазерной техники БГТУ 'Военмех'

Онлайн-конвертер

 
         
 
  разработка сайта NINSIS   190005, Санкт-Петербург, ул. 1-я Красноармейская, д. 1
тел/факс: +7 (812) 316-49-09
www.laser-portal.ru