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微光夜视仪的原理使用

作者:麻将游戏    发布时间:2020-09-21 07:27    

  微光夜视仪是指利用夜间的微弱月光、星光、大气辉光、银河光等自然界的夜天光作照明,借助于光增强器把目标反射回来的微弱光子放大并转换为可见图像,以实现夜间观察的仪器。微光夜视仪的重要部位是光像增强器。

  微光夜视仪是在夜间或极低照度下(10^-1~10^-5Lx),利用微弱的月光、星光、大气辉光等光线通过放大后转变成人眼可清晰观察的图像,从而实现在夜间对目标进行观察的一种高科技仪器。与其他夜视设备相比,微光夜视仪具有体积小、重量轻、可靠性高、成本低等优点,是目前应用Z普遍的夜视产品,但在阴天和漆黑无光或烟雾条件使用效果不佳,此时可用红外热像仪等进行观察。

  微光夜视仪采用被动工作方式,无需人工照明,而利用像增强技术,将目标反射来的微弱夜天光(星、月、大气辉光等),放大到适合人眼观察的亮度水平。它主要由物镜、像增强器、目镜和电源等部分组成。其核心部件是像增强器,由光电阴极、电子光学系统和增益机构、荧光屏等部分组成。

  物镜将来自目标的光线聚焦在像增强器的光电阴极上,充电阴极将光学图像转换成电子图像,电子增益机构用来增加电子的能量和数量,电子光学系统将增强的电子图像聚焦在荧光屏上,在高能电子的轰击下荧光屏被打亮,在目镜里便可看到增强了的光学图像,其中像增强器的作用便是完成二次光电转换,主要把微弱的输入图像,增强几万倍甚至几十万倍,使之成为人眼易于分辩的目标图像。

  微光夜视仪通过微光物镜将远处被星光或月光照射的物体和景物成像于微光像增强器的输入面,然后经过1万~10万倍的图像信号增强,在微光像增强器的输出面形成荧光屏图像供人眼观察,微光夜视仪工作的光照强度必须严格控制在0.001勒克斯~1勒克斯。同时也要避免夜间使用微光夜视仪时长时间(2分钟以上)凝视观察远处的路灯、发光广告牌、月亮和距离较近的汽车尾灯、LED信号灯,因为微光夜视仪中的微光像增强器输入面(光阴极面)就相当于人眼的视网膜,是极其敏感的,非常容易造成不可逆损坏。

  微光夜视仪经历了多代的发展,其中diyi代为三级级联式微光夜视仪(由3个0代光电管串联组成),第二代为微通道板式微光夜视仪,第三代为Ⅲ-Ⅴ族负电子亲和势光电阴极像增强器微光夜视仪。在第二代向第三代过渡时发展了一种超二代的光电管,称为二代加,其技术性能仅次于第三代产品。若将微光夜视仪再细分的线个档次。

  微光夜视仪发展到今天,技术上已比较成熟,成像质量好,广泛应用于军警领域。

  在设计上,微光夜视仪都会采用物理方法或光电控制方法避免微光像增强器烧毁,这些都是被动的保护方法。

  物理方法是在遮光罩上设计有直径为1mm的通光孔(即针孔),在白天或夜间有照明的室内,通过针孔进入微光夜视仪的光照能量足够满足其正常工作条件。另外,针孔也是为了满足微光夜视仪在作战前的工作状态检查需要。千万不能在白天或夜间有照明的室内打开遮光罩并开启电源,使微光夜视仪处于强光工作状态,否则,会烧毁微光夜视仪的像增强器。

  光电控制方法是在微光夜视仪的直视方向安装光电传感器,当外界光照强度总平均量大于1勒克斯时,微光夜视仪的工作电路会自动关闭。但这种方法也有缺陷,如远距离点光源和面光源的光照强度总平均量不到1勒克斯,不会触发光电传感器关闭微光夜视仪工作电路,而直视这种光源会造成微光夜视仪像增强器的局部烧毁。

  以上这些方法在实际使用和操作中都无法完全彻底地起到有效保护作用,只有完全熟悉和了解微光夜视仪的正确使用方法,并掌握相关的知识,采用人为主动的保护方法,才是Z根本的解决方案。

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