低光照夜视
基本原则要了解夜视原理,您必须了解光的原理。
光波的能量与其波长有关:波长越短,能量越高。
在可见光下,紫光具有最高能量,而红光具有最低能量。
与可见光谱相邻的是红外光谱。
红外线分为三类:近红外线(近红外线) - 近红外线与可见光相邻,波长范围为0.7-1.3微米(1微米等于百万分之一米)。
中红外(中红外) - 中红外波长范围为1.3-3微米。
近红外和中红外应用于各种电子设备,例如遥控器。
热红外线(热红外线) - 热红外线占据红外光谱的最大部分,波长范围为3-30微米。
热红外与其他两种红外线的主要区别在于热红外线是由物体发射而不是从物体反射。
物体发射红外线的原因是它的原子发生了一些变化。
工作原理夜视1.使用特殊镜头,可以将物体发出的红外线会聚在视场中。
2.红外探测器元件上的相控阵列能够扫描聚光。
探测器元件能够产生非常详细的温度模式,称为热谱图。
在大约1/30秒内,探测器阵列可以获取温度信息并制作热分析图。
该信息从探测器阵列的视场中的数千个探测点获得。
3.由探测器元件产生的热分析图被转换成电脉冲。
4.这些脉冲被传输到信号处理单元,该板集成了精密芯片,该芯片将检测器发出的信息转换成显示器可识别的数据。
信号处理单元将信息发送到显示器,使得各种颜色出现在显示器上,颜色强度由红外辐射的强度确定。
来自检测器元件的图像被组合以生成图像。
在低光夜视方面,大多数人都会想到图像增强技术。
实际上,图像增强系统通常被称为夜视设备(NVD)。
NVD具有图像增强管,可用于捕获和放大红外和可见光。
以下是图像增强系统的工作原理:一种称为物镜的传统镜头可捕捉环境光和一些近红外光。
收集的光被传输到图像增强管。
在大多数NVD中,图像增强器的电源系统从两个N-Cell或“AA”电源获取功率。
电池。
管道将向图像管组件输出约5000伏的高电压。
图像增强管具有将光子转换成电子的光电阴极。
当电子通过管道时,管中的原子释放出相似的电子,其数量是原始电子数乘以一个因子(大约几千倍),这可以通过使用微通道板(MCP)来完成。
管。
工作。
微通道板是一个微型玻璃板,包含数百万个由光纤技术制成的微孔(微通道)。
微通道板处于真空中,金属电极安装在盘的两侧。
每个微通道的长度约为其宽度的45倍,并且像电子放大器一样工作。
当来自光电阴极的电子撞击微通道板上的第一电极时,电子在两个电极之间的5000伏的作用下加速通过玻璃微通道。
当电子通过微通道时,通道中的数千个电子被释放。
该过程称为级联二次发射。
简而言之,原始电子将撞击微通道的两侧,激发的原子将释放更多的电子。
这些新电子也会撞击其他原子,引起连锁反应。
结果,进入微通道的电子数量很多,而离开微通道的电子数量是数千。
一个有趣的现象是,MCP上的微通道具有轻微的倾斜角(约5-8°),既可以引发电子碰撞,又可以减少离子反馈,并且可以直接从输出端的荧光层反射光学反馈。
夜视图像因其奇特的绿色光泽而闻名。
在图像增强管的末端,电子撞击具有磷光涂层的屏幕。
这些电子在通过微通道时保持它们的相对位置,这确保了图像完整,因为电子以与原始光子排列相同的方式排列。
这些电子携带的能量使磷光体达到激发态并释放光子。
这些荧光粉在屏幕上产生绿色图像,这是低光夜视的特征。
可以通过称为目镜的另一个镜头观察绿色荧光图像,并且目镜可以用于放大图像或调整焦距。
NVD可以连接到电子显示设备,例如显示器,或者可以通过目镜直接观看。