Апаратура за нощно виждане устройство

Устройството е устройство за нощно виждане.

Какво мислите, когато става въпрос да се уреди за нощно виждане? Вероятно мнозина веднага се сещат за филми за шпиони или бунтовници, в които героите в лунната светлина, използват специална техника за нощно виждане, за да разберете ситуацията вътре в сградата и да спаси хората, като правило, заложниците. Но това е само един филм, както и дали има наистина такива устройства и как работят те? Дали е на тъмно, можете да видите нещо?

Отговорът е категорично да. С добро оборудване за нощно виждане, можете да видите човек, на разстояние от около 200 м в тъмна стая и на лунна светлина или при облачно нощ. В зависимост от уреди за нощно виждане са разделени на два типа: устройства, които увеличават качеството на изображението - за обработка на изображения с цел подобряване на качеството му. Принципът е прост - оборудване "привлича" малко светлина, като например инфрачервена светлина през въздуха, но не вижда с просто око, и това усилва, така че хората могат да видят изображението.

термични устройства изображения. Тази технология работи с факта, че очилата за нощно виждане улавят горната част на спектъра на инфрачервена светлина, излъчвана от обектите за сметка на неговата топлина. Hotter обекти, като тялото топло, отделят голяма част от светлината, в сравнение с тези хладни обекти като дървета или сгради.

В тази статия ще научите за две основни технологии за нощно виждане. Ние също така да ви разкажа за някои уреди за нощно виждане. Но в началото няколко думи за инфрачервена светлина.

инфрачервена светлина

За да се разбере функционирането на нощно виждане, важно е да се разбере какво е светлина. Light - е лъчиста енергия за окото. Light предава вълни. Размерът на светлинна енергия вълна, наречена "дължина на вълната": колкото по-кратък дължина на вълната, толкова по-висока от енергията на светлината. От всички видове видимата светлина има най-висок енергиен виолетова светлина, а долната - червено. Почти видима светлина може да се счита за инфрачервен спектър от цветове.

Инфрачервената светлина - само част от спектъра на видимата светлина.

Близо до инфрачервената част на спектъра - най-близо до видимата светлина, с дължина на вълната от тип IR е 0,7 - 1,3 микрона или 700-1300 милиардна от метъра.

Инфрачервени топлинна светлина заема голяма част от инфрачервения спектър на дължина на вълната, която достига от 3 микрона до над 30 микрона.

Основната разлика между infrateplovym светлина, а другите две е, че infrateplovoy светлина, произведени от самия обект, не е отразена от него, както и в първите два случая. Инфрачервената светлина, излъчена от обект поради атомна структура.

Атомите са в постоянно движение. Те непрекъснато вибрира, преместване и завъртане. Частици са винаги в движение! Атомите могат да приемат различни възбудени състояния, с други думи, те имат различна активност. Ако атома стане твърде много енергия, тя оставя така наречените енергийни нива на основното състояние и се движи до възбудено ниво. нивото на възбуждане зависи от количеството енергия, приложена към атом. Действа като енергия може температура, светлина или електричество.

Atom състои от ядро ​​(съдържащ протони и неутрони) и електронен облак. Електроните се движат в облака, като ядро ​​в много различни орбити. Докато някои учени вярват, че тези орбити просто различни енергийни нива на атома. Така се оказва, че когато са изложени на един атом, електрони от някои от по-ниските си орбити се движат на по-високо енергийно ниво, отдалечавайки се от ядрото.

След като електрон се движи към по-високо енергийно ниво, той се опитва да се върне в земята си състояние. В резултат на този процес на електрона освобождава енергията си на фотони - леки частици. Възбудените електрони имат по-висока енергия, отколкото на електрона се отпусна. Освободеният фотона има своя специфична дължина на вълната (цвят), която зависи от електронна енергия състояние, при освобождаване на фотон.

Всички живи същества използват енергия в света, като някои неодушевени предмети, като например двигатели и ракети. В резултат, консумацията на енергия на топлина се генерира. Топлината от своя страна причинява атомите в обекта излъчват фотони в термичен инфрачервения спектър. Колкото по-гореща обекта, на къса дължина на вълната инфрачервена фотона. Някои горещи предмети дори могат да излъчват фотони във видимия спектър, от червено, оранжево, жълто, синьо-бял цвят.

Термично изображения

Фокусирана светлина се сканира поетапно спектър на инфрачервено лъчение детектор. Показател елементи създават температура дълбочина проба, наречен термодиаграмата. При създаването на термограма детектор харчи само 1/13 от секундата.

Термограма създаден от елемент на дисплея и се превръща в електрически импулси.

Импулсите се предават към устройството за обработка на сигнала, която е схема със специализиран чип, който пренася информация за елементите на дисплея.

Единицата за обработка на сигнали предава информация на дисплея, който се появява в множество цветове, в зависимост от интензивността на инфрачервените излъчвания. Комбинацията от всички импулси с всички елементи и създава образ.

Видове термични устройства изображения.

Най термовизия устройство може да сканирате изображение при 30 кадъра в секунда. Те обикновено са много чувствителни към температура, така че границите на наблюдение е от -20 ° С до 2000 ° С, с такива устройства от известие дори малка промяна в температурата на 0.2 градуса С.

Има два вида на термични устройства със зрението:

Неохладената - това е най-често срещаният тип на термични устройства зрението. Елементите, които откриват червено, съдържащи се в специални елементи, които се активират при стайна температура. Този тип устройство се счита за най-тихите, бързо се активира и е с вградена батерия.

Охлажда с криогенна. Такива устройства са най-скъпите, освен че са много крехки, защото те са чупливи елементи, които се охлаждат и устройства. Въпреки това, тази система има своите предимства - добра резолюция и чувствителност, които са създадени в резултат на охладителния елемент. Устройството се охлажда от криогенен, обърнете внимание на промяната в температурата, дори при 0.1 градуса и може да различи обекти на разстояние от 300 метра, което е достатъчно, за да се види дали те имат оръжие или не охраната.

Въпреки това, ако термовизионна е идеален за гледане на малки обекти на големи разстояния с пълна тъмнина, повечето оборудване за нощно виждане все още е често употребяван технологията за подобряване на изображението.

Подобряване на качеството на изображението

Повечето устройства за нощно виждане използва точно тази технология. Уреди за нощно виждане се състои главно от електрон-оптичен усилвателят на изображения с която събира и усилва инфрачервена и видима светлина.

електрон-оптично усилване на изображението преобразува фотони в електрони и обратно. Конвенционалните обектив нарича обектив улавя околната светлина и малко светлина в близката инфрачервена част на спектъра.

След това се събира светлината влиза в електронен оптичен усилвател. Повечето устройства за нощно виждане работят по специални батерии (N-клетки) или две батерии "AA". Усилвателят генерира високо напрежение от около 5000 волта. Електрон оптичен усилвател също е снабден с фотокатодна, който се използва за превръщане на светлинни фотони в електрони.

Когато електрони преминават през атоми на усилвателя като свободни електрони, увеличаване на броя на първоначалните електрони е няколко хиляди пъти с помощта микроканална платка (МСР) в този усилвател. Той представлява микроканална платка малък стъклен диск с милиони микроскопични отвори, направени с помощта на оптична технология. Микроканални плочи са разположени във вакуум, и краищата на диска са метални електроди. Всеки канал е около 45 пъти по-голяма от ширината му, и служи като фотоумножител.

След електроните от удари фотокатодна първия електрод МСР на (микроканални плоча), те се ускоряват и влиза стъклените микроканали.

Когато електроните преминават през микроканали, те освобождават хиляди други електрони във всеки канал, като се използва процес, наречен каскадно вторичното лъчение. По същество, оригиналните електроните да влязат в контакт с външната страна на канала, интересни атоми, при което се освобождават електрони други. Тези нови електрони също влизат в контакт с други атоми, верижна реакция се случи, при което от канала на потока е десетки хиляди електрони, въпреки че само няколко хиляди падат в канала. Най-интересното е, че всички микроканали в МСР са поставени под лек ъгъл (5 - 8 градуса). Това е необходимо, така че електроните се сблъскват с други електрони.

В края на електрони оптичен усилвател електрони драскайте екрана покрит с фосфор. Тези електрони заемат позицията си по отношение на канал, чрез който са минали, което от своя страна осигурява перфектна образ, тъй като електроните са подредени в същия ред, както и оригиналните фотони. Енергията на електрон и възбужда фосфорни пресата фотоните на светлината. Благодарение на фосфора се показва цялото изображение в зелена светлина, обаче, е с високо съдържание на възпроизвеждане на качеството.

Поколение устройства за нощно виждане

Уреди за нощно виждане са създадени преди 40 години. През годините редица нови и подобрени устройства за нощно виждане, така че тези устройства да се разграничават от поколение на поколение.

Generation 1 - следващото поколение на нощни устройства със зрението, при който, за разлика от предишното поколение започва да използва пасивен инфрачервен. ново поколение устройства започват да използват околната светлина, излъчвана от луната и звездите. Те вече не са необходими източник на инфрачервена светлина очаква. Но единственият им недостатък е, че тези устройства почти не работи в тъмното, когато небето е покрито с облаци. Също така в устройствата от първо поколение нощно виждане все още се използва в електронните-оптични усилватели, което изкривява образа и бързо унищожават самия усилвател.

Generation 2. Най-значимият подобрение в нощни устройства виждане настъпили през второто поколение. Те значително подобряване на разделителната способност на изображението себе си и на устройството. Най-голямото предимство на този поколение устройства на всички същества е, че те са в състояние да видите обекти дори и в много лошо осветление, например, в безлунна нощ. Това стана възможно, след като разработчиците са създали микроканална платка в усилвателя на електронно-лъчева. Защото MCP просто увеличава броя на електроните вместо ускоряване движението си картина става все по-ясно и ярко в сравнение с всички предишни устройства за нощно виждане.

Generation 3. Третото поколение сега се използва от американските войски. В действителност, това поколение не е много по-различен от второ поколение, с изключение на това, че новите инструменти са по-чувствителни и по този начин се възпроизвеждат по-високо качество на изображението. Той е в състояние да постигне това с помощта на полупроводникови материали от галиев арсенид, което ускорява процеса на превръщане на фотони в електрони. Освен това, МСР покрити със специален йон слой, който значително удължава работещи електро-оптичен усилвател и намаляване на околния шум.

Generation 4 - е нов устройства за нощно виждане, които работят както в добри и в лоши светлинни условия. В тях, наред с други неща е инсталирана също така комплекс от затворен тип усилвател.

Благодарение на новата технология от затворен тип усилвател, уреди за нощно виждане автоматично се настройват за включване и изключване на фотокатодния напрежение, като по този начин може да уреди за нощно виждане драстично да се адаптират към промените в светлината. Новата технология значително се промени отношението на много хора към устройства за нощно виждане. В крайна сметка, системата вече е затворен усилвател позволи на потребителите на тези устройства, за свободата на действие, тя може лесно да бъдат преместени от една тъмна зона на светло и обратно. Тук е очевиден пример, може би сте виждали по филмите, героите се крият някъде в тъмното, гледа на ситуацията през очилата за нощно виждане, както внезапно запали лампата и мъжът буквално сляп. Новата технология се използва в устройства от четвърто поколение, елиминира този недостатък. Подобрено нощно виждане мигновено реагира на промените в светлината. Устройства нула и първо поколение нощно виждане са сравнително евтини, но специалисти изразяват разочаровани от чувствителността и качеството на тяхната игра. Инструменти същите три последователни поколения са много скъпи, но ако се справиш с тях внимателно, те може да продължи в продължение на много години, а качеството ще бъдат удовлетворени дори взискателни "боец".

Трябва също да се отбележи, че всички електрони оптични усилватели са подложени на тежки изпитания изисква, за да се установи дали е военните стандарти и изисквания за оборудване. В професионални устройства за нощно виждане за военни цели, се използват електронно-оптични усилватели MILSPEC стандарт. В някои отделни случаи да позволи COMSPEC стандарт.

Оборудване за нощно виждане и обхвата на неговата употреба.

Монокъл - ръчно или монтиран на пистолет барел. Монокъл, за разлика от очила за нощно виждане, които могат да бъдат пуснати в очите, трябва да носят в ръцете си. Полезно е в случаите, когато имате нужда от добра позиция тъмен обект на разстояние, а след това действа в нормални условия на видимост.

Очила за нощно виждане - те също могат да се носят в ръка, но те са проектирани, за да ги носите на главата. За разлика от едното око, бинокъл очила, т.е. проектиран за двете очи. Очила за нощно виждане са много удобни в тези ситуации, когато трябва да се движите в тъмното, но в същото време се нуждаят от свободни ръце, например, за военна операция в тъмна сграда.

Най-честите приложения на уреди за нощно виждане са: Army
войска
лов
дивите животни
безопасност
навигация
Откриване на скрити предмети
забавление

Основната цел на уреди за нощно виждане е да се открие целта на врага през нощта. Ето защо, уреди за нощно виждане се използват предимно за военни цели, като например да се движите войски, разузнаване и наблюдение. В някои случаи, например техника, използвана от полицията, например, да се следи заподозрени. Ловците и любителите на дивата природа използване на уреди за нощно виждане за ориентацията и популяризирането на гората през нощта.

На практика незаменим инструмент за уреди за нощно виждане, се считат за детективи и частните детективи, провеждащи наблюдението на определени лица. Много от големите компании да създадат специални камери за нощно виждане, което води нощно наблюдение.

Най-честите термични устройства със зрението, защото те определят всякакви нарушения, като например термовизия устройство може да открие тунел, който не се вижда с невъоръжено око. Много често тази техника се използва за полицейско намиране на скрити улики, като пари и трупове на наркотици.

Много хора са се превърнали в един нов начин да погледнете устройства за нощно виждане, тъй като пред тях се отваря един нов свят, който се вижда само след залез слънце. Ако не ви харесва туризъм или да ловуват диви животни, уреди за нощно виждане ще станат ваши незаменими помощници. Най-важното нещо, за да изберете модел на устройство за нощно виждане, които наистина се нуждаят.