Что такое эоп в приборе ночного видения

Видеть ночью, как днем

Наша любовь к стилю “милитари” неистребима, и многие считают, что армейский прицел лучше гражданского

После развала СССР приборы (прицелы) ночного видения, или сокращенно ПНВ, стали доступны и теперь достаточно часто используются на охоте. Иной раз, приехав в какое-нибудь охотхозяйство, мы слышим от егеря, что без ПНВ на вышке делать нечего. Так какой ПНВ выбрать?

Прицелы ночного видения уже использовались в армии нацистской Германии, так что история у них богатая. ПНВ бывают 1, 2, и 3-го поколений, да еще подразделяются на 1 +, 2 +. Я постараюсь простенько, без излишних терминов пояснить, чем один прибор отличается от другого.

Важной частью всех ПНВ является электронно-оптический преобразователь (ЭОП), который преобразует изображение сродни телевизору. Объектив создает на входе преобразователя (катоде) изображение, которое усиливается и проецируется на экране.

1-е поколение. В основе 1-го поколения ПНВ лежит ЭОП со стеклянной колбой, с мультищелочным катодом. Свет, пройдя через объектив, попадает на фотокатод, напыленный с обратной стороны, выбивает из него электроны, которые ускоряются, фокусируются и попадают на люминофор экрана, начинающий светиться желто-зеленым светом. Россия использует самый дешевый метод производства ЭОП 1-го поколения, но и они различаются по качеству. Есть многокаскадные приборы, где используются два или три ЭОП 1-го поколения. Это усиливает яркость, но искажает изображение, падает разрешающая способность по краям, и увеличиваются габариты (и цена).

В приборах 1 + в ЭОП 1-го поколения на входе, иногда на выходе, устанавливается волоконно-оптическая шайба, внутренняя сторона которой сферическая. Это позволяет уменьшить искажения, увеличить яркость по краям изображения, защитить от боковых засветок. Качество изображения ПНВ 1 + много лучше, чем просто 1. Корпус ЭОП 1 + изготовлен тоже из металла и стекла, что повышает его эксплуатационную прочность.

Приборы 2-го поколения от приборов 1 + отличаются наличием плоского усилителя — микроканальной пластины (МКП). Это, не вдаваясь в подробности, позволяет увеличить количество электронов, падающих на экран. Если электроны с катода сначала набирают скорость в разгонной камере, затем попадают на МКП и уже после на экран, то это ЭОП 2-го поколения. А если электроны с катода попадают сразу на МКП, а потом — на экран, то такой ЭОП в России признается ЭОП 2 +. Естественно, что качества изображения у ЭОП 2-го поколения выше, чем у ЭОП 1-го и 1 +, а у 2 + лучше, чем у 2-го. Эти приборы используются в армии.

ЭОП 3-го поколения идентичен 2 +, только применяется фотокатод на основе арсенида галлия. Это повышает ресурс работы, чувствительность, проработку деталей. Один недостаток — боязнь боковых засветок. И, соответственно, цена.

Оптическая часть ПНВ. Опять же, не вдаваясь в технические подробности, которые уважаемый читатель может найти самостоятельно, если ему это будет нужно, скажу одно: светосила оптики очень важна. Особенно для ЭОП 1 и 1 +. Напомню, что чем больше увеличение, тем меньше светосила. С этим борются специальным покрытием линз, увеличивающих их пропускную способн ость. Но это же увеличивает цену прибора. Поэтому мы видим ПНВ с увеличением 2 и 2,5 раза.

Это все теория. Но вот охотник стоит перед выбором: что взять? Тут, по-моему, все просто. Лично я в первую очередь исхожу из своих финансовых возможностей. Ну и цели приобретения ПНВ. Если вы хотите сделать качественные снимки в ночное время, то тут необходимы приборы 2 + и выше. Но вот для охоты с вышки вполне достаточно и прицела 1 или 1 +. На дистанции до 100 метров их обычно достаточно. Тем более что на любой прицел можно установить инфракрасный (ИК) осветитель. ИК-подсветка в армии используется мало, т. к. демаскирует обладателя прибора. Противник, оснащенный любым ПНВ, прекрасно видит ИК-подсветку врага и может произвести прицельный выстрел. Охотник ИК-подсветку может использовать безбоязненно, т. к. ИК-лучи лежат вне видимого диапазона. Зато яркость картинки увеличивается многократно. Это как фонарем в темноте посветить. Причем ИК-подсветка дает возможность использовать ПНВ в полной темноте. Был у меня как-то давно древнючий прибор ночного видения, сейчас даже название его не помню. ЭОП у него был не более 1-го поколения. Так вот с ним я спокойно мог зимой, при свете звезд, вести наблюдение на дистанции 150–200 метров, а при использовании ИК-подсветки и на 300 метров было видно нормально.

Не стоит приобретать ПНВ с пластиковой оптикой. Ее светосила никакая — только деньги зря выкинете. При покупке включите прибор. Он должен быть оснащен специальной крышкой с маленьким отверстием, которое позволяет использовать его в светлое время суток. На мелкие черные точки на экране не стоит обращать внимания, если они не мешают наблюдению. А вот если есть яркие, постоянно горящие точки или светлое пятно в центре, то от покупки такого прибора лучше воздержаться.

Сейчас выбор ПНВ достаточно широк. Я постарался дать только общие ориентиры в современном многообразии, чтобы человек хоть немного понимал что к чему. Уж не знаю, удалось мне это или нет. Но буду весьма рад, если кому-то помог.

Источник

Электронно-оптический преобразователь (ЭОП)

Устройство ЭОП

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

Я уже вкратце рассказывал о принципах работы приборов ночного видения (ПНВ). Теперь настало время более детально разобраться с их устройством, а также с наиболее важными и интересными с точки зрения любителя электроники элементами.

Как уже говорилось, основой прибора ночного видения является электронно-оптический преобразователь, сокращённо ЭОП. На западе такие приборы называют Photomultiplier tube (сокращённо PMT). На первый взгляд может показаться, что ЭОП – это что-то вроде электронной лампы. Кинескоп телевизора я бы назвал родственником электронно-оптического преобразователя. Дальше вы узнаете, почему.

Рассмотрим устройство ЭОП’а на примере конкретной модели – ЭП-33 (EP33). Точно утверждать не могу, но косвенно предполагаю, что в мои руки попал именно этот экземпляр или его модификация. К сожалению, при демонтаже маркировка на нём была повреждена.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

Принцип действия электронно-оптического преобразователя.

Но, кроме видимого излучения, проще говоря – света, есть ещё инфракрасное излучение (ИК), которое исходит от нагретых предметов, тел, строений. Оно невидимо для человеческого глаза. Инфракрасное излучение также исходит от Луны и звёзд. Попадая в атмосферу, оно рассеивается и создает некую инфракрасную подсветку. Вот это то излучение и улавливает электронно-оптический преобразователь. Стоит отметить, что ЭОП сам по себе бесполезен. Для его работы необходим объектив. Он проецирует изображение на небольшую площадь фотокатода.

На фото – объектив от охотничьего прицела Dedal 164 Night Vision.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения
Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

Простейший ЭОП представляет собой стеклянный цилиндр, из которого откачан воздух. Одна из стенок цилиндра является полупрозрачным фотокатодом. На плоскость фотокатода проецируется невидимое инфракрасное излучение от объекта с помощью объектива.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения
Упрощённая схема работы ЭОП.

Вот так выглядит плоскость фотокатода. Как видим, его поверхность прозрачна.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

Под действием инфракрасного излучения, благодаря фотоэлектрической эмиссии у поверхности фотокатода образуется электронное облако, плотность которого точно соответствует изображению, полученного с объектива. Далее это «электронное изображение» необходимо преобразовать в видимое человеческим глазом.

Для этого на другой стороне стеклянного цилиндра нанесён люминофорный слой. Круглая белая поверхность – это плоскость экрана с нанесённым слоем люминофора.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

При «бомбардировке» электронами этого слоя, он начинает светиться зеленовато-жёлтым цветом которое видно человеческим глазом.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения
Свечение экрана электронно-оптического преобразователя (объектив снят).

Изображение на экране ЭОП, полученное с помощью объектива (Охотничий прицел Dedal 164 Night Vision).

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения
Изображение, полученное на экране ЭОП.

Чтобы перенести «электронное изображение» с плоскости фотокатода, электроны в «облаке» необходимо разогнать и сфокусировать на плоскость люминофорного слоя. Это делается за счёт электрического поля. Оно создаётся ускоряющим постоянным напряжением в 12 – 17 киловольт, которое приложено между электродом фотокатода и анодом со стороны люминофорного слоя.

Чтобы изображение на экране с люминофорным слоем было более чётким, внутрь ЭОП’а устанавливается специальная фокусирующая система.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

Умножитель напряжения ЭОП.

Как уже говорилось, для работы ЭОП требуется высоковольтный источник питания. В простейшем случае это генератор, который нагружен на повышающий трансформатор. Генератор работает на частоте в несколько килогерц. Далее снимаемое переменное напряжение со вторичной обмотки трансформатора дополнительно повышается с помощью многозвенного диодно-ёмкостного умножителя. В результате на выходе такого преобразователя получается постоянное напряжение величиной в 10 – 17 кВ.

На фото – умножитель напряжения без ЭОП от прибора ночного видения. Все элементы умножителя напряжения залиты герметиком и надёжно изолированы от металлического основания прицела. Так как преобразователь рабочий, то до «косточек» я его разбирать не стал. Несмотря на это, сквозь прозрачный герметик можно разглядеть некоторые его элементы.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

Печатная плата выполнена в виде гибкого основания, на котором смонтированы автогенератор и трансформатор. Диодно-ёмкостной умножитель собран на SMD конденсаторах и расположен отдельно. Компактный размер прицела накладывает ограничения на габариты умножителя напряжения.

На выходе умножителя можно менять величину высокого напряжения между анодом (экраном) и катодом (фотокатодом) ЭОП’а.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

Вот простейшая схема повышающего преобразователя. Как видим, схема довольно примитивна.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

На транзисторе VT1 и трансформаторе T1 собран автогенератор, который работает на частоте около 1000 Гц. Источником питания автогенератора служит химический источник тока – батарея GB1.

Со вторичной обмотки повышающего трансформатора L1 снимается повышенное напряжение. Но оно недостаточно для работы ЭОП. Для дальнейшего его повышения используется каскадный диодно-ёмкостной умножитель на диодах VD1, VD2, VD3…VDN и конденсаторах C1, C2, C3…CN. Число ступеней умножения около 20.

Данный умножитель напряжения рассчитан на работу с ЭОП типа «МИНИ-1» отечественного производства.

В серийных приборах ночного видения применяются более сложные схемы умножителя напряжения, но схемотехника и принцип действия, как правило, схож с тем, который описан.

Инфракрасная подсветка.

Так как светоусиление ЭОП первого поколения недостаточно при глубоком затемнении, то применяется инфракрасная подсветка. Это устройство типа фонарика или прожектора, только светит он в инфракрасном диапазоне волн. Длина волны

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

В качестве излучателя используется ИК-диод. Для регулирования яркости подсветки последовательно с диодом включается резистор. Обычно применяются несколько резисторов с разным номинальным сопротивлением, которые коммутируются переключателем. Так достигается ступенчатая регулировка интенсивности излучения.

Работу ИК-подсветки проверить легко. Область кристалла излучающего диода при работе светится мягким красноватым оттенком. Его видно невооружённым глазом. Если навести камеру смартфона или фотоаппарата на линзу ИК-диода, то на дисплее покажется фиолетовое свечение – это и есть инфракрасное излучение, которое улавливает матрица фотокамеры. Аналогичным образом можно проверить работу ИК-пульта дистанционного управления от телевизора.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения

При проверке ЭОП’а или ПНВ стоит соблюдать одно очень важное правило. Ни в коем случае нельзя включать эти приборы при естественном или искусственном освещении.

Источник

ЭОП как основная часть прибора ночного видения

ЭОП служит для многократного усиления света,являясь одновременно приемником,преобразователем,усилителем и передатчиком излучения. Как уже упоминалось,все ЭОП можно упрощенно разделить на поколения I,II,II+и III (ЭОП поколений I+и II++являются улучшенным вариантом (ЭОП поколений II+и III)которые весьма существенно отличаются друг от друга по своей конструкции,техническим характеристикам и стоимости.

Рассмотрим их подробнее.

Поколение I,I+
ЭОП поколения I и I+представляет собой герметично запаянную стеклянную или металлостеклянную колбу,из которой откачан воздух.Степень вакуума внутри колбы весьма велика.ЭОП имеют различные модификации,но принцип работы их одинаков.

Рассмотрим принцип работы ЭОП с электростатической фокусировкой в стеклянном корпусе,схематично изображенном на схеме 8.

Фотокатод — это очень тонкий слой фотоэмиссионного вещества,напыленного на внутреннюю поверхность фотокатодного стекла.Люминофор способен светиться при бомбардировке его отрицательно заряженными частицами — электронами так же,как светится экран телевизора.Между фотокатодом и анодом ЭОП создается разность потенциалов,для чего в ПНВ имеется специальный высоковольтный блок питания.Если на ЭОП подать заданное (расчетное напряжение),то внутри ЭОП образуется электронная линза,аналогичная оптической,в которой роль преломляющих поверхностей выполняют линии электростатического поля,которые направляют и фокусируют электроны так же,как и оптическая линза фокусирует световые лучи.

Принцип работы. Объектив ПНВ собирает слабый свет,исходящий от объекта наблюдения,и передает его на поверхность фотокатода — строит изображение наблюдаемых объектов,иначе говоря —создает на поверхности фотокатода определенное распределение освещенности.При этом с противоположной стороны фотокатода возникает фотоэлектронная эмиссия с аналогичным пространственным распределением плотности электронного тока (чем больше освещен участок фотокатода,тем большее количество электронов выбивается).Если между фотокатодом и экраном создается разность потенциалов (ЭОП подключается к источнику высокого напряжения),то под ее влиянием электроны фотоэмиссии разгоняются и с большой кинетической энергией ударяют в люминофор экрана.В результате люминесценции на поверхности экрана возникает светящееся перевернутое изображение объекта или картины,спроецированной объективом на фотокатод,которое можно рассматривать через окуляр ПНВ как через лупу.

Следует отметить,что процесс выхода электронов из фотоэмиссионного слоя фотокатода происходит вне зависимости от того,подключен ЭОП к источнику питания,или нет.Если внутри ЭОП не создать фокусирующего электростатического или электромагнитного поля,то электроны постепенно возвращаются в слой фотокатода

У ЭОП поколения I и I+фотокатод,как правило,многощелочной,а люминофоры желто-зеленого свечения.

Одной из важнейших характеристик ЭОП,от которой зависит дальность видения ПНВ,является коэффициент усиления по свету.Для ЭОП I и I+он может быть от 500 до 2000 крат и зависит от увеличения ЭОП,чувствительности фотокатода и светоотдачи люминофора.Коэффициент усиления по свету тем больше,чем больше чувствительность фотокатода и светоотдача люминофора и чем меньше увеличение.Увеличение ЭОП может быть от 0,4 до 0,9 крат в зависимости от модификации,а чувствительность фотокатода зависит от качества изготовления ЭОП и может в два раза отличаться для ЭОП одной и той же модификации.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения
схема 8. Схема ЭОПа поколения I.

Второй важнейшей характеристикой,влияющей на дальность видения, является разрешение.В зависимости от модификации ЭОП и качества его изготовления разрешение в центре поля зрения,как правило,может быть от 30 штр/мм до 50 штр/мм.Ближе к краю поля зрения разрешение в ЭОП I-го поколения намного меньше.На краю поля зрения оно может составлять до 5 штр/мм.Кроме того,чем дальше расположено изображение предмета от центра поля зрения,тем больше нарушается его подобие предмету.Например,если рассматривать квадрат,вписанный в поле зрения,то он будет выглядеть как «подушка ».Это ни в коем случае не дефект оптики прибора,как можно подумать сразу.Оптика здесь ни при чем,искажение дает ЭОП.Однако при хорошем подборе объектива и окуляра для конкретного ЭОП и использования только центральной части рабочего поля фотокатода удается получить достаточно качественное изображение и в ПНВ с этими ЭОП.

В ЭОП поколения I+разрешение на краю поля зрения мало отличается от разрешения в центре,а искажения формы предметов практически незаметно.Равномерное разрешение по полю в этом ЭОП достигается путем использования специальной плоско —вогнутой волоконно-оптической пластины (ВОП),на вогнутой (обращенной внутрь колбы)поверхности которой нанесен фотокатод.В связи с потерями света в ВОП ЭОП поколения I+,как правило,имеют меньшее увеличение,а поэтому и ПНВ с ними не удается сделать одновременно и компактными и с достаточным увеличением.Кроме того,стоимость ЭОП поколения I+с ВОП в среднем в 5 –7 раз выше,а коэффициент усиления по свету такой же,то понятно, почему на рынке ПНВ гражданского назначения эти ЭОП не получили широкого распространения.

Сравнительно недавно появилась новая разработка — ЭОП поколения I+,в котором за счёт оригинального технического решения — сферическая форма фотокатода без использования ВОП совместно с новым объективом.Это позволило получать достаточно четкое изображение по всему полю зрения без потери света,а значит и сохранить коэффициент усиления по свету при одновременном сохранении увеличения ЭОП.ПНВ же с новым ЭОП поколения I+лишь незначительно дороже чем с обычным ЭОП I-го поколения.

ПНВ с ЭОП I-го и I+поколений достаточно хорошо работают в условиях естественной ночной освещенности соответствующей наличию ¼Луны на небе.При более низкой освещенности необходимо объекты наблюдения освещать специальным ИК осветителем.

Существующая технология изготовления ЭОП не позволяет получить исключительно равномерную яркость свечения всей поверхности экрана и полное отсутствие каких либо темных или светлых точек.Поэтому,если в ПНВ наблюдать равномерно освещенную белую поверхность,то можно видеть в поле зрения мелкие черные точки,сероватые полоски или незначительное отличие по яркости участков экрана,которые практически не видны при работе ночью,особенно при наблюдении на местности.Эти точки и неравномерность яркости не влияют на надежность (длительную стабильную работу)ЭОП и не является браком.Ресурс работы ЭОП I поколения составляет около 1000 часов,этого хватает простому любителю природы примерно на 3 –5,а иногда и более,лет эксплуатации.В дальнейшем чувствительность ЭОП падает,снижается яркость и контрастность изображения.Примерно такой эффект можно наблюдать с кинескопами старых телевизоров.

Надо помнить,что очень немногие модели ПНВ с ЭОП I-го поколения выпускаются с электронной защитой от случайной засветки.Поэтому при эксплуатации прибора,в случае внезапного появления в поле зрения яркого источника света (фонарь,фары автомобиля,внезапно включенный свет,случайно снятые в дневное время с включенного прибора защитные крышки),необходимо немедленно отвести объектив прибора в сторону,и закрыть его крышкой или на крайний случай рукой.

В противном случае, многократное увеличение освещенности фотокатода приведет к лавинообразному увеличению количества выбитых из него электронов,усиленных в сотни раз приложенным напряжением,и в результате — прожиганию проводящего слоя фотокатода и выгоранию люминофора.Как правило,подобные случаи признаются нарушением правил эксплуатации,не являются гарантийными и ремонт ПНВ выльется в значительные материальные затраты потребителя.

2-х и 3-х каскадные ЭОП

В условиях очень низкой освещенности усиления однокамерного ЭОП оказалось недостаточно и для его увеличения однокамерные ЭОП стали соединять — на наружной стороне экранного стекла первого ЭОП (каскада)наносился фотокатод следующего,присоединенного к первому,каскада.Комбинация «экран — фотокатод » называется каскадом усиления.Коэффициент усиления резко увеличивался,но разрешение при удалении от центра поля зрения резко снижалось.Применение ВОП для стыковки каскадов позволило его выровнять.Коэффициент усиления в зависимости от количества каскадов и типа фотокатода составлял от 3000 до 30 000.

Массовое применение каскадных ЭОП в Советском Союзе приходится на период 50 –60-х годов.Каскадные ЭОП с ВОП успешно производились рядом зарубежных фирм.

Из-за увеличенных размеров таких ЭОП растут размеры и вес самих приборов,что делает их громоздкими и неудобными.Поэтому в последние годы они практически не применяются и их вытеснили более компактные,имеющие лучшие характеристики и близкую стоимость ЭОП II-го поколения.

Поколение II.
Отличается от ЭОП поколения I и I+тем,что в его конструкции после разгонной камеры устанавливается специальный усилитель электронов — микроканальная пластина (МКП).Усиление света в ЭОП II поколения происходит в два этапа,сначала в разгонной камере,как в ЭОП поколения I и I+,а затем,основное,в микроканальной пластине (МКП).

МКП представляет собой сито с регулярно расположенными каналами диаметром 6-10 мкм и толщиной не более 1 мм.Обе поверхности МКП полируются и металлизируются,между нами прикладывается напряжение в несколько сотен вольт.Попадая в канал,электрон испытывает соударения со стенкой и выбивает вторичные электроны.В тянущемся электрическом поле процесс многократно повторяется,позволяя получить высокий коэффициент усиления.

Если в ЭОП поколения I и I+один электрон,вылетевший из фотокатода,движется в вакууме разгонной камеры,и так,в одиночку,и долетает до люминесцентного экрана (анода),то в канале МКП каждый электрон,вылетевший из фотокатода,«привозит »с собой целый рой дополнительных электронов.Коэффициент усиления света достигает 25 000-50 000

Фокусировка электронов электростатическая (с электронной линзой), фотокатод многощелочной,экран желто-зеленого свечения.Изображение на экране перевернутое (за счет т.н.«электронной линзы »).Разрешение от 30 до 45 штр/мм.Если на входе имеется ВОП,то разрешение по полю равномерное,если ВОП на входе нет,то присутствуют все недостатки качества изображения.ЭОП I-го поколения.В хороших ЭОП II-го поколения устанавливают ВОП как на входе так и на выходе (перед экраном),что позволяет получить качество изображения и разрешение на самом краю такое же как и в центре.

В последние годы производители ПНВ используют ЭОП II поколения все реже,отдавая предпочтение поколению II+.

Поколение II+,Super GenII+
Это ЭОП бипланарной конструкции,то есть без электростатической линзы,с прямым переносом изображения с фотокатода на экран.Схематично устройство ЭОП изображено на схеме 9.

Расстояния между слоем фотокатода и входом МКП,выходом МКП и слоем люминофора достаточно малые.Напряжения,подаваемые на фотокатод,вход и выход МКП зависят от конкретной конструкции ЭОП,а напряжения на выходе МКП отличаются для одного и того типа ЭОП и регулируются в процессе изготовления для достижения максимального разрешения.

Изображение на экране ЭОП получается прямым.Для того,чтобы его перевернуть вместо плоской стеклянной пластины,на которой нанесен внутри люминофор,применяют волоконно-оптическую пластину,волокна которой являются световодами и закручены таким образом,что изображение переворачивается на 180 °.При отсутствии такой пластины необходимо перед окуляром ставить оборачивающую систему (ОС).Изображение на экране ЭОП в этом случае рассматривается через микроскоп (ОС +окуляр =микроскоп)и за окуляром уже имеется выходной зрачок (висит в воздухе светлый кружок),которого при использовании переворачивающего изображение ВОП нет,так как окуляр в этом случае работает как лупа и выходным зрачком является глаз.

Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть фото Что такое эоп в приборе ночного видения. Смотреть картинку Что такое эоп в приборе ночного видения. Картинка про Что такое эоп в приборе ночного видения. Фото Что такое эоп в приборе ночного видения
схема 9. Схема ЭОПа поколения II+.
Если с ПНВ приходится работать в условиях, где возможны боковые засветки,то на входе вместо стеклянной устанавливается волоконно-оптическая пластина,защищающая фотокатод от боковых засветок и позволяющая получить более контрастное изображение.

ЭОП II+и Super Gen II+поколений отличаются типом фотокатода.Если в стандартных ЭОП II+фотокатод многощелочной типа S-25 с интегральной чувствительностью 250-350 мкА/лм,то в ЭОП Super Gen II+фотокатод S-25R с интегральной чувствительностью до 650 мкА/лм,выше в два раза она и в дальней красной области.Поэтому при очень низкой освещенности как без ИК подсветки,так и с ИК подсветкой в ПНВ с ЭОП Super II+видно значительно лучше,чем в ПНВ с ЭОП II+.

Коэффициент усиления по света у ЭОП II+составляет,как правило,20 000-30 000,а у Super GenII+порядка 30 000-40 000.Разрешение зависит от качества МКП и ВОП и может составлять у самых худших ЭОП 35 штр/мм,а у лучших — до 50 штр/мм,оставаясь при этом практически неизменным по всему полю зрения.

Малые габаритные размеры ЭОП II+и Super GenII+позволяют значительно уменьшить габаритные размеры и вес ПНВ по сравнению с ЭОП II-го поколения.Ресурс работы ЭОП поколения II и II+составляет порядка от 1000 до 3000 часов,что втрое больше,чем у ЭОП I-го поколения.Встроенные источники питания ЭОП поколений II и II+и Super Gen II+имеют автоматическую регулировку яркости свечения экрана и встроенную электронную защиту фотокатода от световых перегрузок,а сами ЭОП — хорошее качество изображения без искажений по всему полю зрения и могут работать в условиях очень низкой освещенности — при отсутствии луны,а лишь наличии звезд и то в легких облаках.

Стоимость ПНВ с ЭОП поколений II,II+в 5-10 раз выше,чем стоимость приборов с ЭОП I-го поколения,и редко бывает ниже 2000 долларов США,а с ЭОП поколения Super GenII+еще выше.В тоже время ПНВ с ЭОП Super GenII+по дальности видения практически не уступают ПНВ с ЭОП III-го поколения,которые значительно дороже и о которых мы поговорим чуть позже.

Высокая стоимость ЭОП II+и Super GenII+(а также и ЭОП III-го поколения)обусловлена как технологией их изготовления (в специальных сверхчистых вакуумных камерах с высокой степенью вакуума),так и стоимостью МКП и ВОП.

Поколение III
Отличается от ЭОП поколения II+и Super GenII+тем,что фотокатод выполнен на основе арсенида галлия,что позволило увеличить его интегральную чувствительность до 900-1600 мА/лм,а чувствительность в инфракрасной области до 190 мкА/лм (в инфракрасной области в 10 раз больше по сравнению с ЭОП II+и в 6 раз больше по сравнению Super Gen II+).Разрешение 42-64 штр/мм.Ресурс работы до 10 000 часов,что втрое больше чем у ЭОП II и II+,и в 10 раз больше чем у ЭОП I.

Приборы на базе ЭОП III-го поколения очень хорошо работают в условиях предельно низкой освещенности.Картинка в приборе насыщенная,четкая,с хорошим контрастом и проработкой деталей.В отличие от ЭОП II+на входе отсутствует волоконно-оптическая шайба,поэтому нет защиты от боковых засветок,что затрудняет их использование в городских условиях.Из-за высокой стоимости,в 1,5-2,5 раза выше,чем II+,приборы на ЭОП III поколения в свободной продаже встречаются редко,и в основном применяются в спецтехнике (военные,спецслужбы и т.д.).

C новыми моделями тепловизоров PULSAR можно ознакомиться и сделать осознанный выбор здесь.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *