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    夜視儀技術指南

    夜視儀的技術

         提到夜視儀,多數人想到的是圖像增強技術。事實上,圖像增強系統一般稱為夜視設備(NVD)。NVD內有一種圖像增強管,可以用來采集、放大紅外線及可見光。 以下是圖像增強系統的工作原理:

       一種稱為物鏡的傳統透鏡能捕捉環境光線和某些近紅外線。

       收集到的光線會傳送給圖像增強管。在多數NVD中,圖像增強管的供電系統會從兩節N-Cell或“AA”電池中獲取電力。管道會向圖像管組件輸出約為5000伏的高壓。   圖像增強管中有一個光電陰極,能將光子轉化為電子。

       當電子通過管道時,管中的原子會釋放相似的電子,其數目為原有電子數乘以一個因數(約為幾千倍),利用管道內的微通道板(MCP)就能完成這項工作。微通道板是一個微型玻璃盤,內部含有數百萬個微型孔隙(微通道),采用光纖技術制成。微通道板處于真空中,在盤片的兩面都安裝了金屬電極。每條微通道的長度是其寬度的45倍左右,工作原理類似于電子放大器。

       當來自光電陰極的電子觸擊微通道板上第一個電極時,在兩電極間5000伏高壓作用下電子會加速通過玻璃微通道。電子通過微通道時,會導致通道中數千個電子被釋放出來,這一過程稱為級聯二次發射。簡言之,原始電子會撞擊微通道的側邊,而后受激發的原子會釋出更多的電子。這些新電子也會撞擊其他原子,從而造成一種鏈式反應,其結果是,進入微通道的電子屈指可數,而離開微通道的電子卻數以千計。一個有趣的現象是:MCP上的微通道有一個微小的傾斜角(約5-8°),這既是為了能引發電子碰撞,也是為了降低來自輸出端磷光質層的離子反饋和直接光反饋。

       夜視成像圖以其詭異的綠色光澤而著稱。

       在圖像增強管的末端,電子會撞擊一個具有磷光質涂層的屏幕。這些電子會保持它們通過微通道時的相對位置,這會確保圖像的完好,因為電子排列的方式同起初光子排列的方式相同。這些電子帶有的能量會使磷光質達到激發狀態并釋出光子。這些磷光質會在屏幕上生成綠色圖像,這也成了夜視儀的一大特色。 通過另一副稱為目鏡的透鏡,就可以觀測到綠色磷光圖像,還可以使用目鏡放大圖像或調節焦距。NVD可以與電子顯示設備相連,例如顯示器,也可以直接透過目鏡觀測圖像。

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