Ночное видение, как это устроено

Приборы ночного видения собирают имеющийся рассеянный свет (свет звёзд, луны, инфракрасный свет) через переднюю линзу. Этот свет в виде фотонов попадает на фотокатодную трубку, вызывая излучение электронов. Электронное излучение усиливается через электронные и химические процессы. Далее электроны попадают на фосфорный телевизионный экран, на котором мы видим высветленную наблюдаемую картину в зеленых оттенках. Прибор ночного видения может быть первого, второго, третьего и четвертого поколений. Поколение прибора означает тип используемого электронно-оптического преобразователя, ЭОП (или фотоэлектронного усилителя, ФЭУ). ЭОП – сердце приборов ночного видения. 

ЭОП

Это вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения (в ближнем инфракрасном, ультрафиолетовом или рентгеновском спектре) в видимое либо для усиления яркости видимого изображения.
 Простейший ЭОП представляет собой короткий стеклянный цилиндр. На одном его торце изнутри напылен фотокатод из вещества с малой работой выхода, т.е. легко ионизирующегося под действием света. 

На другом торце напылен люминофор, т.е. вещество, светящееся под ударами электронов. Специальная система электродов обеспечивает ускорение (т.е. увеличение энергии) и размножение электронов на пути от фотокатода к люминофору.
 Для нормальной работы на эти электроды подаются определенные напряжения, вырабатываемые источником питания ЭОП. 
Кроме того, термином ЭОП часто называют устройство, содержащее: фотокатод, преобразующий слабые световые потоки в потоки электронов, усилитель этих электронных потоков, бомбардируемый электронным потоком люминесцентный экран, на котором воспроизводится усиленное изображение.

 ПНВ нулевого поколения. 
Вертолёты и приборы ночного видения нацистов в ВОВ Подробно http://www.tamtainimirax.ru.com/2015/07/nazi-night-vision-helicopter.html




 Название условное. 

Так обозначаются все приборы, разработанные во время Второй Мировой войны. Имели сравнительно большие размеры и массу, требовали мощных источников питания, обеспечивали сравнительно слабый коэффициент усиления и нуждались в инфракрасной подсветке. По сути не являлись ПНВ с фотоусилением, так как просто преобразовывали картинку ИК-диапазона в видимый. 

 ПНВ первого поколения. 

 Первые прототипы появились во время войны во Вьетнаме. ПНВ GenI в данный момент являются самым популярным типом ПНВ в мире. Используя описанный выше принцип, ПНВ усиливает рассеянный свет в несколько сотен раз, позволяя видеть в темноте. 

Эти приборы предоставляют довольно яркую и чёткую картинку при небольшой цене.

При использованиии ПНВ GenI Вы можете заметить следующие особенности: 1. Слабый тонкий писк при работе прибора. 2. Картинка будет слегка расплываться у краев, "эффект рыбьего глаза". 3. После выключения прибор будет некоторое время светиться зеленым. Были разработаны в 1960е годы. Принцип действия – усилитель на вакуумной трубке.  Коэффициент усиления: до 1.000.
 Срок жизни ФЭУ: 2.000 часов.
 Стоимость: от 100$.

ПНВ второго поколения. 

 ПНВ GenII используются в основном силами полиции и в профессиональных целях, так как их стоимость обычно превышает стоимость ПНВ первого поколения. Главное отличие между первым и вторым поколениями – добавление МКП, микроканальной платы. МКП расположена сразу позади фотокатода. Электронное излучение, попав на МКП, усиливается во много раз сильнее, чем в ПНВ GenI, и в результате мы получаем более яркое и ясное изображение. Разработаны в 1970е годы. Принцип действия – микроканальная плата. 

 Коэффициент усиления: до 20.000. 

 Срок жизни: 10000 часов. 

 Стоимость: от 300$. 

 ПНВ третьего поколения.

 Добавив чувствительное вещество, арсенид галлия, в конструкцию фотокатода, удалось получить более качественное изображение по сравнению с ПНВ GenII. Также для увеличения времени жизни ЭОП в конструкцию добавлен ионный фильтр. Фильтр отсекает положительные ионы (но понижает соотношение сигнал\шум). ПНВ GenIII позволяет получить изображение отличного качества в условиях низкой освещенности. В данное время ПНВ GenIII используются в Вооруженных Силах США. Разработаны в 1990е годы. Улучшенная МКП и фотокатод. 

 Коэфф. усиления: до 40.000. 

 Срок жизни: 10.000 и более часов. 

 Cтоимость: от 1000$.

Цифровые ПНВ (Digital NV)

Используют цифровую матрицу как в видео камере.

 Стоимость: от 200$.