Aparatură dispozitiv de noapte viziune

Aparatul este un dispozitiv de noapte viziune.

Ce crezi despre atunci când vine vorba de dispozitive de vedere de noapte? Probabil, mulți cred că imediat de filme despre spioni sau militanți, în care personajele din lumina lunii, folosesc echipamente speciale viziune de noapte pentru a afla situația din interiorul clădirii și pentru a salva oamenii, de regulă, ostatici. Dar aceasta este doar un film, și dacă există într-adevăr astfel de dispozitive și cum funcționează? Este în întuneric, puteți vedea ceva?

Răspunsul este categoric da. Cu echipament bun pentru viziune de noapte, puteți vedea o persoană la o distanță de aproximativ 200 m într-o cameră întunecată și lumina lunii sau în noaptea tulbure. În funcție de noapte dispozitive de vedere sunt împărțite în două tipuri: dispozitive care cresc calitatea imaginii - procesarea imaginii, în scopul de a îmbunătăți calitatea acesteia. Principiul este simplu - echipamente „atrage“ un pic de lumină, cum ar fi lumina infraroșie transmisă prin aer, dar nu sunt vizibile cu ochiul liber, și amplifică, astfel încât oamenii să poată vedea imaginea.

Dispozitive de imagistica termice. Această tehnologie funcționează prin faptul că ochelarii de vedere de noapte de captare partea superioară a spectrului luminii infraroșii emise de obiectele în detrimentul căldurii sale. obiecte, cum ar fi mai fierbinti corp mai cald, emit cea mai mare a luminii, în comparație cu acele obiecte reci, cum ar fi copaci sau clădiri.

În acest articol veți învăța despre cele două tehnologii principale viziune de noapte. De asemenea, vă spun despre unele dispozitive de vedere pe timp de noapte. Dar, la început câteva cuvinte despre lumina infraroșie.

lumina în infraroșu

Pentru a înțelege funcționarea vederii de noapte, este important să înțelegem ce este lumina. Lumina - este energia radiantă a ochiului. Lumina transmisă valuri. Cantitatea de energie de undă de lumină numită „lungime de undă“: lungimea de undă mai scurtă, cu atât mai mare energia luminii. Dintre toate tipurile de lumină vizibilă are cea mai mare lumina violetă de energie, iar cea mai mică - roșu. lumina Aproape vizibilă poate fi considerată un spectru infraroșu de culori.

Lumina infrarosie - doar o parte din spectrul luminii vizibile.

In apropierea porțiunii infraroșu al spectrului - cel mai aproape de lumina vizibila, lungimea de undă de tip IR este de 0,7 - 1,3 microni sau 700-1300 miliardime dintr-un metru.

lumină termică infra ocupă o mare parte din spectrul infraroșu al cărui lungime de undă ajunge de la 3 microni până la peste 30 de microni.

Diferența principală dintre lumină infrateplovym și celelalte două este faptul că lumina infrateplovoy produsă de obiectul în sine, care nu se reflectă de la ea, la fel ca în primele două cazuri. Lumina infraroșie radiate de un obiect datorita structurii sale atomice.

Atomii sunt în continuă mișcare. Ei în mod constant vibreze, a muta și roti. Particule sunt mereu în mișcare! Atomii pot adopta diferite stări excitate, cu alte cuvinte, ei au o activitate diferită. În cazul în care atomul devine prea multă energie, lasă așa-numitele niveluri de energie ale statului la sol și se mută la un nivel excitat. nivelul de excitație depinde de cantitatea de energie aplicată atomului. Acționează ca temperatura poate energie, lumina sau electricitate.

Atom este format dintr-un nucleu (conținând protoni și neutroni) și norul de electroni. Electronii muta în nor, ca un nucleu în multe orbite diferite. In timp ce unii oameni de știință cred că aceste orbite doar nivelul de energie pur și simplu diferite ale atomului. Astfel, se dovedește că, atunci când este expusă la un atom, electronii de la unele dintre orbite sale mai mici trece la un nivel mai ridicat de energie, se deplasează departe de nucleu.

Odată ce un electron se muta la un nivel de energie mai mare, el încearcă să se întoarcă la starea sa la sol. Ca rezultat al acestui proces de electroni eliberează energia ca fotoni - particule de lumina. Electronii excitate au o energie mai mare decât electronul relaxat. Fotonul eliberat are lungimea de unda specifica (de culoare), care depinde de starea de energie de electroni când se eliberează un foton.

Toate lucrurile vii folosesc energie din lume, ca niște obiecte neînsuflețite, cum ar fi motoarele și rachete. Ca urmare, este generat un consum de energie de energie termică. Căldura, la rândul său, determină atomii din obiectul emit fotoni în spectrul infraroșu termic. Mai fierbinte obiect, lungimea de undă mai scurt foton infraroșu. Unele obiecte fierbinți pot emite chiar fotoni în spectrul vizibil, de la roșu, portocaliu, galben, albastru și alb la culoare.

imagistică termică

lumină focalizată este scanat etapizată matrice de detector de radiație infraroșu. Elementele indicatoare creează temperatură eșantionului adâncime, numită termograma. În crearea termogramă detector cu matrice petrece doar 1/13 dintr-o secundă.

Termograma creat de elementul de afișare și transformate în impulsuri electrice.

Impulsurile sunt transmise către unitatea de procesare a semnalului, care este o diagramă cu un cip specializat care transferă informații către elementele de afișare.

Unitatea de procesare a semnalului transmite informația de pe ecran, care apare în mai multe culori, în funcție de intensitatea emisiilor în infraroșu. Combinația dintre toate impulsurile cu toate elementele și creează o imagine.

Tipurile de dispozitive de imagistica termice.

Cele mai multe dispozitiv de vizibilitate termică poate scana o imagine la 30 de cadre pe secundă. Ele sunt, în general, foarte sensibile la temperatură, astfel încât intervalul de detecție este de la -20 grade Celsius la 2000 C, cu astfel de dispozitive decât o notificare chiar o ușoară modificare a temperaturii de 0,2 grade C.

Există două tipuri de dispozitive de vedere termic:

Uncooled - acesta este cel mai frecvent tip de dispozitive de vedere termic. Elementele care detectează roșu, conținute în blocurile speciale, care sunt activate la temperatura camerei. Acest tip de dispozitiv este considerat a fi cel mai silentios, rapid activat și are o baterie încorporată.

Răcit de un criogenică. Astfel de dispozitive sunt cele mai scumpe, în afară de acestea sunt foarte fragile, deoarece acestea sunt elemente fragile, care sunt răcite și dispozitive. Cu toate acestea, acest sistem are avantajele sale - rezoluție și sensibilitate bună, care sunt create datorită elementului de răcire. Aparatul este răcit printr-un criogenic, observați schimbarea temperaturii chiar și la 0,1 grade și se pot distinge obiectele aflate la o distanță de 300 de metri, ceea ce este suficient pentru a vedea dacă acestea au o armă sau nu garda.

Cu toate acestea, în cazul în care imagistica termice este ideal pentru vizualizarea obiectelor mici la distanțe mari, cu întuneric total, cele mai multe echipamente de noapte viziune este încă tehnologie de îmbunătățire a imaginii utilizate frecvent.

Îmbunătățirea calității imaginii

Cele mai multe dispozitive de vedere de noapte utilizează exact această tehnologie. Dispozitivele de vedere de noapte constau în principal dintr-un intensificator de imagine electroni optic, care colectează și amplifică lumina în infraroșu și vizibil.

Intensificatorul de imagine optic electroni transformă fotonii în electroni și vice-versa. lentilă convențională numit un obiectiv cu lentile captează lumina ambientală, și puțină lumină în apropierea parte infraroșu a spectrului.

Apoi, lumina colectată intră în amplificatorul optic de electroni. Cele mai multe dispozitive viziune de noapte funcționează cu baterii speciale (N-Cell) sau două baterii „AA“. Amplificatorul generează o tensiune mare de aproximativ 5000 de volți. amplificator optic Electron este de asemenea echipat cu un fotocatodic, care este folosit pentru a converti fotoni de lumină în electroni.

Când electronii trec prin atomii de amplificator, cum ar fi electroni liberi, creșterea numărului de electroni inițial este de câteva mii de ori folosind o placă cu microcanale (MCP), în acest amplificator. Reprezintă un disc mic de sticlă placă microcanal cu milioane de găuri microscopice realizate prin intermediul tehnologiei de fibră optică. Plăci microcanal sunt situate în vid, iar marginile discului sunt electrozi metalici. Fiecare canal este de aproximativ 45 de ori mai mare decât lățimea sa, și servește ca un tub fotomultiplicator.

Odată ce electronii din lovirii fotocatodic primul MCP electrod (placă cu microcanale), acestea sunt accelerate și introduceți microchannels sticlă.

Când electronii trec prin microcanale, ele eliberează mii de electroni în fiecare canal folosind un proces numit cascadă radiație secundară. În esență, electronii originale vin în contact cu partea laterală a canalului, atomii de interesante, prin care electronii sunt eliberate alte. Aceste noi electroni, de asemenea, intră în contact cu alți atomi, o reacție în lanț se produce, prin care din canalul de curgere are zeci de mii de electroni, deși doar câteva mii cad în canal. Cel mai interesant este faptul că toate microchannels din MCP sunt plasate la un unghi mic (5 - 8 grade). Acest lucru este necesar, astfel încât electronii se ciocnesc cu alți electroni.

La sfârșitul electron optic electroni amplificator lovesc ecranul acoperit cu o fosfor. Acești electroni ocupa poziția lor în raport cu canalul prin care au trecut, care la rândul său, oferă o imagine perfectă, deoarece electronii sunt aranjate în aceeași ordine ca și fotonii originale. Energia de electroni și excită eliberează fosfor fotonii de lumină. Datorită fosforul este afișată întreaga imagine în lumina verde, cu toate acestea, este redarea de înaltă calitate.

Generație dispozitive de vedere de noapte

Dispozitivele de vedere de noapte au fost create în urmă cu 40 de ani. De-a lungul anilor, o serie de dispozitive noi și îmbunătățite de vedere de noapte, astfel încât aceste dispozitive pentru a distinge peste generatii.

Generația 1 - următoarea generație de dispozitive viziune de noapte, în care, spre deosebire de generația anterioară a început să folosească în infraroșu pasiv. o nouă generație de dispozitive a început să folosească lumina ambientală emisă de luna și stelele. Ei nu mai erau necesare sursă de lumină infraroșie proiectate. Dar singurul lor dezavantaj este faptul că aceste dispozitive nu au funcționat aproape în întuneric, atunci când cerul era acoperit cu nori. De asemenea, în dispozitivele din prima generație de viziune de noapte este încă folosit în amplificatoare-electroni optic, care deformează imaginea și au distrus rapid amplificator în sine.

Generația 2. Îmbunătățirea cea mai notabilă în dispozitive de vedere de noapte a avut loc în a doua generație. Acestea îmbunătățesc în mod semnificativ rezoluția imaginii în sine și a dispozitivului. Cel mai mare avantaj al acestei generații de dispozitive tuturor ființelor este faptul că ei sunt capabili de a vedea obiecte chiar și în condiții de iluminare foarte slabă, de exemplu, în noapte fără lună. Acest lucru a devenit posibil după dezvoltatorii au stabilit o placă microcanal în amplificator catodic. Deoarece MCP crește pur și simplu numărul de electroni în loc de accelerare a imaginii lor de mișcare a devenit mai clară și strălucitoare, în comparație cu toate dispozitivele anterioare de noapte viziune.

Generația 3. A treia generație este acum folosit de trupele americane. De fapt, această generație nu este cu mult diferită de cea de a doua generație, cu excepția faptului că noile instrumente sunt mai sensibile și, prin urmare, reproduce imagini de calitate superioară. Acesta a fost capabil să realizeze acest lucru prin utilizarea unui material semiconductor de arseniu de galiu, care accelerează procesul de conversie a fotonilor în electroni. Mai mult, MCP acoperit cu un strat de ioni special, care prelungește considerabil amplificatorul electro-optice de lucru și pentru a reduce zgomotul ambiental.

Generația 4 - este o nouă viziune de noapte dispozitive, care lucrează atât în ​​bine și în condiții de iluminare slabă. În ele, printre altele, a fost instalat, de asemenea, amplificator de tip inchis.

Datorită noilor tehnologii amplificator inchisa, dispozitive de vedere de noapte ajusta automat conectarea și deconectarea tensiunii fotocatodic, astfel, dispozitive de vedere de noapte ar putea in mod dramatic de a se adapta la orice modificare a luminii. Noua tehnologie a schimbat în mod semnificativ atitudinea multor oameni la dispozitivele viziune de noapte. La urma urmei, sistemul este acum gated amplificator permit utilizatorilor acestor dispozitive libertatea de acțiune, ar putea fi ușor de mutat dintr-o zonă întunecată la un luminos și vice-versa. Aici este un exemplu evident, este posibil să fi văzut în filme, eroii se ascund undeva în întuneric, se uită la situația prin ochelarii de vedere de noapte ca brusc aprinse lumina și omul literalmente orb. Noua tehnologie utilizată în dispozitivele de a patra generație, elimină acest dezavantaj. viziune de noapte îmbunătățită reacționează instantaneu la schimbările de lumină. Aparate zero și prima generație de viziune de noapte sunt relativ ieftine, dar puternic profesioniști dezamăgit în sensibilitatea și calitatea jocului lor. Instrumentele aceleași trei generații succesive sunt foarte scumpe, dar daca le manipula cu atenție, ele pot dura mai mulți ani, iar calitatea va fi îndeplinită chiar și exigente „luptător“.

De asemenea, trebuie remarcat faptul că toate amplificatoarele-optice de electroni sunt supuse unor încercări necesare pentru a se stabili dacă este standardele de echipament militar și cerințe. În profesionale viziune de noapte dispozitive pentru scopuri militare sunt utilizate electroni optice amplificatoare MILSPEC standard de. În unele cazuri individuale, a permis, de asemenea, standardul COMSPEC.

Echipament pentru viziune de noapte și domeniul de utilizare.

Monocular - mână sau montat pe baril pistol. Monocular, spre deosebire de ochelari de vedere de noapte, care pot fi puse în ochi, trebuie să efectueze în mâinile lor. Este util în cazurile în care aveți nevoie de un bun privire la un obiect întunecat în depărtare, și apoi să acționeze în condiții de vizibilitate normale.

Noapte viziune ochelari de protecție - acestea pot fi, de asemenea, purtate în mână, dar ele sunt concepute pentru tine să le poarte pe cap. Spre deosebire de monocular, ochelari binoculare, și anume Conceput pentru cei doi ochi. ochelari de vedere de noapte sunt foarte confortabil în acele situații în care trebuie să mergeți în întuneric, dar în același timp, au nevoie de un mâini libere, de exemplu, pentru o operațiune militară într-o clădire de culoare închisă.

Cele mai frecvente aplicații ale dispozitivelor de viziune de noapte sunt: ​​Armata
trupele
vânătoare
Wildlife Observare
siguranță
navigare
Detectarea obiectelor ascunse
divertisment

Obiectivul principal al dispozitivelor de viziune de noapte este de a detecta scopul inamicului pe timp de noapte. Prin urmare, dispozitive de vedere de noapte sunt utilizate în principal în scopuri militare, cum ar fi pentru a naviga trupe, recunoaștere și supraveghere. În unele cazuri, o astfel de tehnică utilizată de către poliție, de exemplu, pentru a monitoriza suspecți. Vânătorii și iubitorii de animale sălbatice utilizarea de dispozitive de vedere de noapte pentru orientarea și promovarea pădurii pe timp de noapte.

instrument practic indispensabil pentru dispozitive de vedere de noapte sunt considerate detectivi și detectivi particulari care conduc supravegherea unor persoane. Multe companii mari stabili camere speciale viziune de noapte, ceea ce duce de observare nocturne.

Cele mai frecvente dispozitive de vedere termic, deoarece acestea stabilesc orice încălcări, cum ar fi dispozitivul viziune termică poate detecta un tunel, care nu este vizibil cu ochiul liber. Foarte adesea, această tehnică este folosită pentru găsirea de poliție indicii ascunse, cum ar fi bani și cadavre de droguri.

Mulți oameni au devenit un nou mod de a privi la dispozitivele de viziune de noapte, pentru că în fața lor se deschide o lume complet nouă, vizibil numai după lăsarea întunericului. Dacă vă displace drumeții sau pentru a vâna animale sălbatice, dispozitive de viziune de noapte vor deveni indispensabile ajutoarele voastre. Cel mai important lucru pentru a alege modelul unui dispozitiv de noapte viziune, care într-adevăr nevoie.