Принцип роботи ПНВ - Студопедія

Слабке світло в нічний час, відбите від об'єкта, потрапляє через об'єктив (1), який формує зображення на вході ЕОП. ЕОП (2) електронним способом багаторазово посилює зображення та передає на екран, який спостерігається через окуляр (3) у вигляді жовто-зеленого свічення.

Малюнок 129. Важливо влаштування ПНО. 1-об'єктив; 2-електронно-оптичний перетворювач (ЕОП); 3-блоки окуляра; 4-елементи живлення; 5-корпус.

Основним елементом ПНО є ЕОП. ЕОП - це електровакуумний перетворювач, що має фоточутливий шар, що сприймає слабке світіння, відображене від об'єктів, електронну систему посилення та електролюмінісцентний екран, на якому формується видиме зображення об'єкта. Замість ЕОП можуть бути використані ПЗЗ матриці.

Малюнок 130. Електровакуумний перетворювач.

За прийнятою у світі термінології ЕОП класифікуються на три покоління - I, II та (з деякими проміжними ступенями I+, II+).

  • Покоління I

ЕОП має скляну вакуумну колбу із чутливістю фотокатода 120-250 мА/лм. Посилення світла у цих ЕОП становить 120-900, роздільна здатність в центрі 25-35 штр/мм. Відмінна особливість цих приладів у тому, що зображення чітке лише в центрі, зі спотворенням та меншою роздільною здатністю по краю. Крім того, якщо в поле зору потрапляють яскраві джерела світла, наприклад ліхтарі, вікна будинків, що світяться, та ін., то вони можуть засвітити всі зображення, перешкоджаючи можливості спостереження.

  • Многокаскадні ЕОП поколінняI

Для збільшення коефіцієнта посилення ЕОП іноді послідовно стикують два, три і більше виробів, конструктивно збираючи їх в один корпус. Коефіцієнт посилення світла трикаскадного ЕОП становить 20000-50000.Однак при стикуванні сильно ростуть спотворення і падає роздільна здатність по краях поля зображення.

Прилади, побудовані на багатокаскадних ЕОП, виходять дуже громіздкими і важкими, тому останнім часом їх практично витіснили малогабаритні прилади I+ та II покоління, що мають кращі характеристики та близьку вартість.

  • Покоління I+ (Super I+ у зарубіжній літературі)

Це розвиток ЕОП першого покоління. На вході (іноді на виході) встановлюється замість плоского скла волоконно-оптичну шайбу, що дозволяє значно збільшити роздільну здатність ЕОП, зменшити спотворення форми предмета і, крім того, захистити зображення від освітлення бічними точковими джерелами світла. Характеристика таких ЕОП – посилення світла близько 1000, чутливість фотокатода хв. 280 мА/лм, роздільна здатність в центрі мін. 45 штр/мм. Прилади, побудовані на ЕОП покоління I+, відрізняються від приладів I покоління перш за все дуже чіткою і комфортною картинкою, низьким рівнем власних шумів і, як правило, більшою дальністю дії в пасивному та активному (при використанні ІЧ підсвічування) режимах роботи. На відкритій місцевості прилади ефективні до освітленості, що відповідають 1/4 Місяця на небі. При нижчих освітленості необхідне ІЧ підсвічування. Вартість ЕОП покоління I+ у 4-9 разів вища за ЕОП I-го покоління.

  • Покоління II

Конструктивно ЕОП ІІ-го покоління відрізняється від I+ наявністю спеціального підсилювача електронів – мікроканальної пластини (МКП). Характеристика таких ЕОП – посилення світла близько 25000-50000, чутливість фотокатода хв. 240 мА/лм, роздільна здатність в центрі 32-35 штр/мм. Ресурс ЕОП становить щонайменше 1000-3000 годин. Розрізняють два типорозміри ЕОП - з МКП 25 мм та 18 мм. З погляду спостерігача великийТипорозмір забезпечує більший комфорт спостереження (як у великий телевізор), але і призводить до більших габаритів приладу.

  • Покоління II+ (Іноді у зарубіжній літературі як покоління II)

Відсутня розгінна камера, посилення світла близько 25000-35000, але чутливість фотокатода досягає величини 600 мА/лм і зміщена у велику інфрачервону область, дозвіл на ЕОП 39-45 штр/мм. Ресурс ЕОП складає 1000-3000 годин.

  • Покоління III

Відрізняються від ЕОП покоління II+ фотокатодом на основі арсеніду галію, з ще більшим зміщенням піку чутливості фотокатода у велику ІЧ область та його величиною до 900-1600 мА/лм, дозвіл на ЕОП 32-64 штр/мм та ресурс до 10000 годин, 3 рази більше, ніж ЕОП ІІ-го покоління. Прилади на базі ЕОП III покоління дуже добре працюють в умовах гранично низького освітлення. Картинка в приладі насичена, чітка, з гарним контрастом та опрацюванням деталей. Єдиний невеликий недолік – відсутність захисту від бічних джерел світла, оскільки відсутня волоконно-оптична шайба на вході ЕОП. У зв'язку з цим не рекомендується купувати прилади ІІІ-го покоління, якщо Ви плануєте працювати у міських умовах. Вартість приладів на ЕОП III покоління в 1,5-2,5 рази вище, ніж II+ покоління і становить від 3000 до 7000 доларів США.

Друга важлива частина ПНО – це оптика. Основна вимога до об'єктиву – це високе світлопропускання у видимому та ближньому ІЧ діапазоні. Висока світлосила (мале значення діафрагмового числа) дуже важлива для ПНВ, особливо для приладів I-го та I+ покоління. Погіршення світлосили до значень 2.4-2.8 призводить до того, що неозброєне око людини бачить краще, ніж із ПНО першого покоління в пасивному режимі. Іноді для ПНО застосовуютьдзеркально-лінзові об'єктиви. Вони забезпечують ПНВ трохи менший габаритний осьовий розмір, але мають демаструвальний ефект і мають за інших рівних умов гіршу світлосилу. Тому останнім часом в Україні та за кордоном відмовляються від застосування для ПНО дзеркально-лінзових об'єктивів.

Наявність вбудованого освітлювача є додатковою можливістю підсвітити об'єкт спостереження, коли відбитого природного світла від об'єкта спостереження може виявитися недостатньо для пасивного режиму. ІЧ освітлювачі випускаються на основі лазерів, світлодіодів та спеціальних ламп розжарювання.

Лазерні освітлювачі є небезпечними для зору, тому в більшості розвинених країн вони заборонені для побутового застосування. Освітлювачі на основі ІЧ світлодіодів безпечні і, крім того, на відміну від лазера забезпечують рівномірне поле світіння.

Чи не знайшли те, що шукали? Скористайтеся пошуком: