इमेज इंटेन्सिफायरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत. नाईट व्हिजन उपकरणांच्या पिढ्या. ए ते झेड पर्यंत सर्व काही. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधील प्रकाश प्रवर्धन घटक

विषय 16. इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टर. इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टरसह ओईएसची रचना, इमेज इंटेन्सिफायरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत, इमेज इंटेन्सिफायरची मुख्य वैशिष्ट्ये आणि पॅरामीटर्स, माहिती सिग्नलची निर्मिती. नाइट-व्हिजन उपकरणे.

डिव्हाइस आणि ऑपरेशनचे सिद्धांत.इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल इमेज कन्व्हर्टर ही इलेक्ट्रोव्हॅक्यूम उपकरणे आहेत जी एका स्पेक्ट्रल रचना (उदाहरणार्थ, यूव्ही किंवा आयआर) च्या ऑप्टिकल इमेजला इंटरमीडिएट इलेक्ट्रॉनिक इमेजमध्ये आणि नंतर इलेक्ट्रॉनिकमधून दृश्यमान मध्ये रूपांतरित करतात. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब वैज्ञानिक संशोधनासाठी आणि नाईट व्हिजन उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात.

सर्वात सोप्या इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टरचे सर्किट अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 1. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब समांतर समोर आणि मागील भिंती असलेल्या काचेच्या बल्बच्या स्वरूपात बनविली जाते. समोरच्या भिंतीवर अर्धपारदर्शक ऑक्सिजन-सीझियम फोटोकॅथोड लावला जातो आणि मागील भिंतीवर फ्लोरोसेंट झिंक सल्फाइड स्क्रीन लावला जातो. कॅथोड आणि स्क्रीन चांदीच्या अर्धपारदर्शक सब्सट्रेट्सवर जमा केले जातात, जे कनवर्टरचे इलेक्ट्रोड आहेत. इलेक्ट्रोड्स दरम्यान 10,000 V पर्यंतचा प्रवेगक व्होल्टेज लागू केला जातो.

आकृती क्रं 1. सर्वात सोप्या इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टरचा आकृती: 1 – निरीक्षणाची वस्तू; 2- लेन्स; 3 - फोटोकॅथोड; 4 - ग्लास फ्लास्क; 5 - स्क्रीन

इन्फ्रारेड किरणांमधील वस्तूची प्रतिमा लेन्स 2 द्वारे फोटोकॅथोड 3 वर प्रक्षेपित केली जाते. या प्रकरणात, फोटोकॅथोडचे विकिरण ऑब्जेक्टच्या गडद आणि हलक्या भागांच्या प्रमाणात असल्याचे दिसून येते. म्हणून, उजळ भागातून येणारे विकिरण फोटोकॅथोडवर अधिक इलेक्ट्रॉन उत्तेजित करते आणि गडद भागांपेक्षा त्यांचे जास्त उत्सर्जन होते, ज्यामधून कमी प्रकाश उत्सर्जन होते. फोटोकोडमधून बाहेर पडणारे इलेक्ट्रॉन, कॅथोड आणि स्क्रीनच्या दरम्यानच्या विद्युत क्षेत्रात प्रवेश करतात, त्यांच्या हालचालींना गती देतात आणि स्क्रीनवर भडिमार करून ते चमकतात. स्क्रीनवरील वैयक्तिक बिंदूंच्या ग्लोची तीव्रता इलेक्ट्रॉन प्रवाहाच्या तीव्रतेवर अवलंबून असते. आणि फ्लक्सची तीव्रता, यामधून, फोटोकॅथोडच्या संबंधित विभागांच्या विकिरणांच्या तीव्रतेवर अवलंबून असते, परिणामी, स्क्रीनवर ऑब्जेक्टची दृश्यमान प्रतिमा दिसते. हवेच्या रेणूंशी टक्कर न होता इलेक्ट्रॉन एनोडमधून स्क्रीनवर जाण्यासाठी, प्रतिमेच्या तीव्रतेच्या काचेच्या बल्बमध्ये 10 -2 ... 10 -3 Pa क्रमाचा व्हॅक्यूम तयार केला गेला.

सर्वात सोप्या कन्व्हर्टरच्या या डिझाइनमध्ये, फोटोकॅथोडच्या एका बिंदूमधून बाहेर पडणारे इलेक्ट्रॉन विद्युत क्षेत्राद्वारे केंद्रित नसतात, परंतु केवळ या फील्डद्वारे स्क्रीनवर हस्तांतरित केले जातात, स्क्रीनवरील बिंदूची प्रतिमा या स्वरूपात प्राप्त होते. एक विखुरणारे वर्तुळ. इलेक्ट्रॉन कॅथोड आणि स्क्रीनच्या दरम्यान एकमेकांना समांतर फिरत नाहीत, परंतु पॅराबॉलिक ट्रॅजेक्टोरीज आणि मार्गाच्या अंतिम विभागात, इलेक्ट्रॉनच्या सुरुवातीच्या वेगाच्या प्रसारामुळे, काही इलेक्ट्रॉन बीमचे विखुरणे उद्भवते. विखुरलेल्या वर्तुळाचा व्यास सूत्राद्वारे निर्धारित केला जाऊ शकतो

जेथे U 0 हा व्होल्टेज आहे जो प्रारंभिक इलेक्ट्रॉन ऊर्जा निर्धारित करतो (ऑक्सिजन-सिल्व्हर सीझियम फोटोकॅथोड U 0 = 0.3 V साठी), U y हा प्रवेगक व्होल्टेज आहे, l हे फोटोकॅथोड आणि स्क्रीनमधील अंतर आहे.

अंजीर.2. इलेक्ट्रॉन मार्गक्रमण

प्रवेगक व्होल्टेज, जेथे Ē हे विद्युत क्षेत्राचे सामर्थ्य आहे आणि इलेक्ट्रॉन प्रक्षेपण सूत्रानुसार वर्णन केले आहे:

जर v 0 = 0 असेल, तर इलेक्ट्रॉनच्या उड्डाणाची वेळ आहे:

इलेक्ट्रोस्टॅटिक फोकसिंग सिस्टमसह इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टरमध्ये, इलेक्ट्रॉन बीम इलेक्ट्रॉन लेन्सद्वारे तयार केलेल्या इलेक्ट्रिक फील्डद्वारे केंद्रित असतात. इलेक्ट्रॉन लेन्समध्ये दोन धातूचे इलेक्ट्रोड असतात.

कॅथोडपासून स्क्रीनपर्यंत विद्युत क्षेत्राची ताकद हळूहळू आणि सहजतेने वाढते आणि स्क्रीन फोटोकॅथोडपासून मोठ्या अंतरावर असल्याने, कॅथोड किंवा इंटरइलेक्ट्रोड ब्रेकडाउनमधून फील्ड उत्सर्जन होण्याच्या जोखमीशिवाय मोठ्या प्रवेगक व्होल्टेजचा वापर करणे शक्य होते. फोकस करणार्‍या इलेक्ट्रोड्समधील आकाराचे गुणोत्तर बदलून, इमेज मॅग्निफिकेशन आणि रिडक्शनसह इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब तयार करणे शक्य आहे. जेव्हा प्रतिमा कमी केली जाते, तेव्हा स्क्रीनची चमक वाढते आणि वर्तमान घनतेच्या प्रवाहात वाढ झाल्यामुळे प्रतिमेची चमक वाढते.

या प्रकारच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचे रिझोल्यूशन दृश्य क्षेत्राच्या मध्यभागी 40-60 रेषा/मिमी आहे. सपाट फोटोकॅथोड असलेल्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्समध्ये, कॅथोडच्या पृष्ठभागाजवळील समतुल्य रेषांच्या वक्रतेमुळे कॅथोडच्या कडांवर निराकरण शक्ती झपाट्याने खाली येते. फील्ड रिझोल्व्हिंग पॉवर सुधारण्यासाठी, कॅथोड सपाट ऐवजी बहिर्वक्र बनवता येते. तथापि, बहिर्वक्र कॅथोडला जटिल विशेष ऑप्टिक्सची आवश्यकता असते, जे काही प्रकरणांमध्ये गैरसोयीचे असू शकते.

इलेक्ट्रॉनिक इमेज फोकस करण्यासाठी चुंबकीय लेन्स देखील वापरल्या जाऊ शकतात. चुंबकीय क्षेत्र केवळ इलेक्ट्रॉनांच्या हालचालीची दिशा बदलत असल्याने, त्यांची उर्जा नाही, चुंबकीय भिंग असलेल्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये, एक प्रवेगक इलेक्ट्रोड फोटोकॅथोड आणि स्क्रीन दरम्यान स्थित आहे, ज्यामुळे एक प्रवेगक विद्युत क्षेत्र तयार होते. चुंबकीय लेन्सचे अतिरिक्त क्षेत्र इलेक्ट्रॉन बीमवर लक्ष केंद्रित करते आणि स्क्रीनवरील प्रतिमेच्या निर्मितीमध्ये भाग घेते.

चुंबकीय फोकसिंगसह, इमेज इंटेन्सिफायरसह उपकरणाचे वजन आणि परिमाणे वाढते आणि लेन्सला विद्युत उर्जेचा अतिरिक्त स्रोत आवश्यक असतो. आणि जरी चुंबकीय फोकसिंग असलेल्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्समुळे दृश्याच्या संपूर्ण क्षेत्रामध्ये बर्‍यापैकी उच्च रिझोल्यूशनसह प्रतिमा मिळवणे शक्य होते, तरीही या गैरसोयींमुळे, या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स इलेक्ट्रोस्टॅटिक फोकसिंग असलेल्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबपेक्षा खूप कमी वेळा वापरल्या जातात.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्सचे फोटोकॅथोड्स विविध धातूंच्या अनेक स्तरांच्या व्हॅक्यूम डिपॉझिशनद्वारे अर्धपारदर्शक धातू (सामान्यतः चांदीच्या) सब्सट्रेटवर तयार केले जातात. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या इनपुट विंडोच्या आतील बाजूस चांदीचा एक थर (सबस्ट्रेट) फवारला जातो. प्रॅक्टिसमध्ये, सीझियमसह अँटीमोनी, सीझियमसह ऑक्सिडाइज्ड सिल्व्हर आणि पोटॅशियम, सोडियम आणि सीझियमसह अँटीमोनी एकत्र करून तयार केलेले स्तर अधिक वेळा वापरले जातात.

कन्व्हर्टर स्क्रीन बनवण्यासाठी, झिंक सल्फाइड, झिंक सल्फाइड-सेलेनाइड किंवा झिंक सिलिकेट (विल्लेमाइट) पासून बनवलेले फॉस्फर वापरले जातात. जेव्हा इलेक्ट्रॉन फॉस्फरवर आदळतात तेव्हा ते त्यात उत्तेजित उत्सर्जन करतात आणि एक चमक येते - अशा प्रकारे इलेक्ट्रॉनची उर्जा प्रकाश उर्जेमध्ये रूपांतरित होते. ग्लोचा रंग फॉस्फरच्या प्रकारावर अवलंबून असतो. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये, पिवळ्या-हिरव्या चमक असलेल्या फॉस्फरचा वापर दृश्य निरीक्षणासाठी केला जातो. स्क्रीन फोटोग्राफीसाठी, निळा चमक असलेला फॉस्फर अधिक सोयीस्कर आहे, ग्लोची वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये चित्रपटाच्या वर्णक्रमीय संवेदनशीलतेशी अधिक सुसंगत आहेत. स्क्रीनची चमकदार कार्यक्षमता वाढवण्यासाठी, त्याच्या आतील पृष्ठभागावर अॅल्युमिनियमच्या पातळ थराने लेपित केले जाते. अॅल्युमिनिअमच्या थराच्या आतील पृष्ठभागावरून पडद्याच्या प्रकाशमय प्रवाहाचे प्रतिबिंब जसे आरशामधून निरिक्षकाच्या दिशेने पडल्यामुळे पडद्याचे आउटपुट वाढते.

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल कन्व्हर्टरच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन त्यांच्या मुख्य वैशिष्ट्यांद्वारे केले जाऊ शकते.

पॅरामीटर्स आणि वैशिष्ट्ये.

अविभाज्य संवेदनशीलताएस हे कन्व्हर्टरच्या फोटोक्युरंट आणि रेडिएशन फ्लक्सच्या गुणोत्तराने दर्शविले जाते (फोटोकॅथोड्सची संवेदनशीलता रंग तापमान Tc = 2854 K असलेल्या इनॅन्डेन्सेंट दिव्याच्या रेडिएशनद्वारे निर्धारित केली जाते) फोटोकॅथोडवरील घटना:

जेथे S µA/lm मध्ये व्यक्त केला जातो.

वर्णपट संवेदनशीलता S λ हे फोटोकरंट i λ आणि मोनोक्रोमॅटिक रेडिएशनच्या स्त्रोतापासून फ्लक्सच्या मूल्याच्या गुणोत्तराच्या बरोबर आहे Ф λ आणि दिलेल्या प्रतिमेचा तीव्रता कार्य करू शकणारा वर्णक्रमीय प्रदेश निर्धारित करते.

कधीकधी इमेज इंटेन्सिफायरची संवेदनशीलता विकिरणांच्या युनिट्समध्ये दर्शविली जाते. फोटोकॅथोड येथे प्रदीपन

जेथे E k lx मध्ये व्यक्त केला जातो; ρ - निरीक्षण केलेल्या ऑब्जेक्टचे प्रतिबिंब गुणांक; τ - इमेज इंटेन्सिफायरसह वापरल्या जाणार्‍या ऑप्टिकल सिस्टमचे ट्रान्समिटन्स; ई ओब - ऑब्जेक्टची प्रदीपन; ए - सापेक्ष छिद्र (सिस्टमच्या प्रवेशद्वाराच्या पुतळ्याच्या व्यासाचे फोकल लांबीचे गुणोत्तर).

उदाहरणार्थ, 10 -3 लक्सच्या संवेदनशीलतेसह प्रतिमा तीव्रतेचा वापर करून, आपण प्रदीपन असलेल्या भागात वस्तूंचे निरीक्षण करू शकता.

जर ρ = 0.1; τ = ०.५ आणि ए = १.१.

रूपांतरण घटकη हे फोटोकॅथोडवरील रेडिएशन फ्लक्स घटनेचे बाह्य गोलार्धात पडद्याद्वारे उत्सर्जित होणाऱ्या प्रवाहाचे गुणोत्तर आहे:

जेथे ξ υ ही स्क्रीनची चमकदार कार्यक्षमता आहे, जी स्क्रीनवर विकिरण करणार्‍या इलेक्ट्रॉन बीमच्या शक्ती आणि स्क्रीनद्वारे उत्सर्जित होणार्‍या चमकदार प्रवाहाचे गुणोत्तर आहे (स्क्रीनवरील इलेक्ट्रॉन बीम घटनेची शक्ती Р el = बरोबर असते. Ui f = USФ k. काहीवेळा चमकदार कार्यक्षमता cd/W मध्ये व्यक्त केली जाते, या प्रकरणात ξ υ ´= ξ υ /π cd/W, कारण स्क्रीन F e = πI e द्वारे उत्सर्जित होणारा चमकदार प्रवाह, जेथे I e स्क्रीनद्वारे उत्सर्जित होणारी चमकदार तीव्रता आहे), lm/W, ξ υ ´= F e /R el; यू - प्रवेगक व्होल्टेज, व्ही.

इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॅग्निफिकेशनफोटोकॅथोडवरील ऑब्जेक्टच्या प्रतिमेच्या परिमाणांच्या तुलनेत स्क्रीनवरील ऑब्जेक्टच्या प्रतिमेच्या रेषीय परिमाणे वाढणे किंवा संकुचित केल्याने GE चे वैशिष्ट्य आहे.

ब्राइटनेस फॅक्टरη L - फोटोकॅथोडच्या प्रदीपन (विकिरण) ते स्क्रीन ब्राइटनेसचे गुणोत्तर:

सूत्राच्या अंशामध्ये चमक दर्शविली जाते कारण डोळा, विस्तारित वस्तूंचे निरीक्षण करताना, स्क्रीनवरील प्रतिमेच्या ब्राइटनेसवर प्रतिक्रिया देते.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबवर इमेजची ब्राइटनेस वाढवणे इमेज स्केल कमी करून, तसेच रूपांतरण घटक वाढवून आणि इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबसह वापरलेल्या लेन्सचे छिद्र गुणोत्तर वाढवून प्राप्त केले जाऊ शकते.

ठरावरेषेतील किमान अंतर म्हणून N हे रेखा सारण्यांवरून (जग) निर्धारित केले जाते जे इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या स्क्रीनवर या जगाचे निरीक्षण करताना अजूनही वेगळे केले जाऊ शकते. रेझोल्यूशन 1 मिमी (रेखा/मिमी) च्या क्षेत्रामध्ये स्वतंत्रपणे ओळखलेल्या रेषांच्या संख्येद्वारे व्यक्त केले जाते.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्सचे रिझोल्यूशन फॉस्फर आणि फोटोकॅथोडच्या दाण्याने तसेच प्रतिमा विकृतीमुळे मर्यादित आहे.

गडद पार्श्वभूमी ब्राइटनेसफोटोकॅथोडच्या विकिरणाच्या अनुपस्थितीत स्क्रीनच्या ब्राइटनेसद्वारे L o दर्शविले जाते. ही चमक फोटोकॅथोडमधून इलेक्ट्रॉनच्या थर्मल उत्सर्जनामुळे उद्भवते आणि प्रतिमेचे निरीक्षण करताना कॉन्ट्रास्ट कमी होते.

गडद पार्श्वभूमीमुळे इमेज कॉन्ट्रास्टमध्ये होणारी घट हे कॉन्ट्रास्ट रेशो द्वारे दर्शविले जाते

जडत्व t आणि प्रामुख्याने इमेज इंटेन्सिफायर स्क्रीनच्या जडत्वाद्वारे निर्धारित केले जाते. जडत्व हे इलेक्ट्रॉन बीम दिसल्यानंतर फॉस्फरच्या उत्तेजित होण्याचा कालावधी आणि विकिरण बंद झाल्यानंतर स्क्रीनच्या आफ्टरग्लोचा कालावधी द्वारे दर्शविले जाते. उत्तेजना आणि आफ्टरग्लो प्रक्रियेचा कालावधी फॉस्फरच्या प्रकारावर अवलंबून असतो आणि अनेक मायक्रोसेकंदांपासून ते अनेक तासांपर्यंत असू शकतो.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्सची संवेदनशीलता वाढवण्यासाठी, तुम्ही दोन किंवा अधिक इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्सचे सीरियल कनेक्शन वापरू शकता जेणेकरून पहिल्या स्क्रीनद्वारे उत्सर्जित होणारा फ्लक्स दुसऱ्याच्या फोटोकॅथोडवर पडेल, इत्यादी, या प्रकरणात दुसरा आणि त्यानंतरचे कन्व्हर्टर प्रतिमेची चमक वाढवतात. अशा प्रणालीचे रूपांतरण गुणांक दहापट आणि शेकडो हजारांपर्यंत पोहोचू शकतात, ज्यामुळे अत्यंत कमी प्रकाश पातळीचे निरीक्षण करणे शक्य होते. अनेक मालिका-कनेक्ट केलेल्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स असलेल्या इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल उपकरणांना कॅस्केड किंवा मल्टी-चेंबर इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टर म्हणतात.

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल टेलिस्कोपचा आधार इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब आहे. इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर (EOC)प्रतिमा हे एक इलेक्ट्रोव्हॅक्यूम उपकरण आहे जे एका स्पेक्ट्रल रचना (उदाहरणार्थ, यूव्ही, आयआर) च्या ऑप्टिकल प्रतिमेला इंटरमीडिएट इलेक्ट्रॉनिक प्रतिमेमध्ये आणि नंतर इलेक्ट्रॉनिकमधून दृश्यमान मध्ये रूपांतरित करते.

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टर (ईओसी) हे कोल्ड फोटोइलेक्ट्रॉनिक कॅथोड असलेल्या इलेक्ट्रोव्हॅक्यूम उपकरणांच्या गटाशी संबंधित आहेत.

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टर (EOC) चे अनेक निकषांनुसार वर्गीकरण केले जाते.

ऑब्जेक्टमधून रेडिएशन फ्लक्सवर प्रभावाच्या स्वरूपाद्वारे:

स्पेक्ट्रल कन्व्हर्टर्स (सक्रिय नाईट व्हिजन डिव्हाइसेस);

ब्राइटनेस अॅम्प्लिफायर्स (निष्क्रिय नाईट व्हिजन डिव्हाइसेस).

स्पेक्ट्रमच्या कामकाजाच्या श्रेणीनुसार:

स्पेक्ट्रमच्या दृश्यमान प्रदेशासाठी;

जवळच्या इन्फ्रारेड प्रदेशासाठी;

जवळच्या अतिनील प्रदेशासाठी;

एक्स-रे कन्व्हर्टर किरण

बांधकाम योजनेनुसार (डिझाइन):

कॅमेरे किंवा प्रवर्धन टप्प्यांची संख्या करून;

इलेक्ट्रॉन बीम फोकस करण्याचे सिद्धांत;

फोटोकॅथोड प्रवर्धन पद्धत.

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टर्सच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत, सर्किट्स आणि डिझाइन्सची विस्तृत विविधता असूनही, फोटोकॅथोड्स, इलेक्ट्रॉनिक फोकसिंग सिस्टम आणि ल्युमिनेसेंट स्क्रीनच्या ऑपरेशन दरम्यान उद्भवणार्या भौतिक घटनांवर आधारित आहे.

सर्वात सोपी इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब एक काचेच्या दंडगोलाकार जहाज आहे, जी 10 -3 PA...10 -4 PA दाबाने रिकामी केली जाते, ज्याच्या एका बाजूला अर्धपारदर्शक फोटोकॅथोड आहे आणि दुसऱ्या बाजूला फ्लोरोसेंट स्क्रीन आहे (चित्र. ६).

तांदूळ. 6. - इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब डिव्हाइसचे आकृती

1 - फ्लास्क; 2 - फोटोकॅथोड; 3 - कॅथोड रिंग;

4 - डायाफ्राम; 5 - एनोड सिलेंडर; 6 - स्क्रीन

स्क्रीन आणि फोटोकॅथोड यांच्यामध्ये 10...30 kV च्या संभाव्य फरकासह इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्ड तयार केले जाते.

उच्च व्हॅक्यूम फोटोकॅथोड इलेक्ट्रॉनची एनोड (स्क्रीन) वर अक्षरशः बिनधास्त हालचाल सुनिश्चित करते.

फोटोकॅथोड.

जटिल संरचनेच्या अर्धसंवाहकांचे पातळ अर्धपारदर्शक स्तर, ज्यात प्रकाशमय प्रवाहाच्या संपर्कात आल्यावर बाह्य फोटोइलेक्ट्रिक प्रभावाचा गुणधर्म असतो, प्रतिमा तीव्रतेच्या नळ्यांमध्ये फोटोकॅथोड्स म्हणून वापरले जातात.

अर्धपारदर्शक फोटोकॅथोड्स "ट्रांसमिशन" मोडमध्ये कार्य करतात, जेव्हा प्रकाश प्रवाह फोटोकॅथोडच्या काचेच्या किंवा क्वार्ट्ज बेसमधून जातो आणि फोटोकॅथोडच्या आतील पृष्ठभागावरून स्क्रीन (एनोड) चे तोंड असलेल्या इलेक्ट्रॉनचे उत्सर्जन होते.

म्हणून, अर्धपारदर्शक फोटोकॅथोड्सची जाडी लहान आहे आणि अनेक शंभर आण्विक स्तरांइतकी आहे.

इमेज इंटेन्सिफायरमध्ये लागू करातीन प्रकारचे फोटोकॅथोड्स :

चांदी - ऑक्सिजन - सीझियम - सिंगल-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबसाठी, जे सहसा वापरल्या जातात सक्रिय NVD मध्ये;

मल्टी-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या पहिल्या चेंबरमध्ये वापरलेले मल्टी-अल्कली फोटोकॅथोड्स निष्क्रिय NVGs;

मल्टी-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या नंतरच्या कॅस्केडमध्ये वापरलेले अँटिमनी-सीझियम फोटोकॅथोड्स;

गॅलियम आर्सेनाइड.

पडदा.

बल्बच्या मागील भिंतीवर किंवा त्यात निश्चित केलेल्या काचेच्या किंवा अभ्रक प्लेटवर लागू केलेला फॉस्फरचा थर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये स्क्रीन म्हणून वापरला जातो.

फॉस्फर पदार्थ समावेशतीन घटकांपैकी:

मुख्य पदार्थ (जस्त आणि कॅडमियमचे सल्फर आणि सेलेनियम संयुगे);

एक सक्रियक जो आवश्यक स्पेक्ट्रम प्रदान करतो आणि, लक्षणीय प्रमाणात, ग्लोची तीव्रता (तांबे, मॅंगनीज आणि इतर धातूंचे मिश्रण);

द्रव, जे फॉस्फरची एकसंधता आणि सामर्थ्य सुनिश्चित करते (लिथियम, सोडियम, पोटॅशियम ग्लायकोकॉलेट इ.).

फॉस्फर लेयरची जाडी अशी असणे आवश्यक आहे की इलेक्ट्रॉन बीमच्या क्रियेमुळे होणारी चमक स्क्रीनच्या जाडीतून जाते.

स्क्रीनचे रिझोल्यूशन शेवटी त्याच्या धान्याच्या आकारावर अवलंबून असते.

प्रकाशमय प्रवाह, फोटोकॅथोडवर आदळत, एक इलेक्ट्रॉन निवडतो, जो इलेक्ट्रोस्टॅटिक क्षेत्राच्या प्रभावाखाली, स्क्रीनकडे निर्देशित केला जातो आणि गतीज ऊर्जा प्राप्त करतो.

अॅल्युमिनियम फिल्ममध्ये प्रवेश करणे आणि स्क्रीनच्या फॉस्फरला उत्तेजित करणे आवश्यक आहे. उत्तेजनाच्या परिणामी, फोटॉनचा अभ्यास केला जातो.

जर फोटोकॅथोडवरील प्रकाशाचा प्रवाह एखाद्या वस्तूची प्रतिमा तयार करतो, तर हे स्पष्ट आहे की इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह या प्रतिमेची माहिती घेऊन जाईल.

स्क्रीनच्या इलेक्ट्रॉन बंबार्डमेंटमुळे नंतरचे चमकते. ल्युमिनेसेन्सच्या परिणामी, फोटोकॅथोडवर प्रक्षेपित केलेल्या वस्तूंची चमकदार प्रतिमा स्क्रीनच्या पृष्ठभागावर दिसते.

इलेक्ट्रॉनची उर्जा प्रवेगक व्होल्टेजच्या अंदाजे प्रमाणात असल्याने, हा व्होल्टेज वाढल्याने स्क्रीनची चमक वाढते. यामुळे सर्वात सोप्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचा ब्राइटनेस अॅम्प्लिफायर म्हणून विचार करणे आणि मल्टी-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स तयार करणे शक्य होते, जे सिंगल-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्सचे मालिका कनेक्शन आहेत.

मल्टी-चेंबर कन्व्हर्टरदोन, तीन किंवा अधिक कॅमेरे असतात जेणेकरुन पुढील कॅमेऱ्याचा फोटोकॅथोड मागील कॅमेऱ्याच्या स्क्रीनवरून एका प्लेटवर लागू होईल. NVD मध्ये वापरल्या जाणार्‍या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये, सर्व कॅस्केड घटक एका सामान्य काचेच्या बल्बमध्ये असतात.

मल्टी-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधील कॅमेरे देखील इंटरमीडिएट लेन्स सिस्टम किंवा फायबरग्लास ऑप्टिक्स वापरून एकमेकांशी जोडले जाऊ शकतात.

साध्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या स्क्रीनवरील प्रतिमा फोटोकॅथोडपेक्षा कमी वेगळी आणि कमी विरोधाभासी आहे. हे या वस्तुस्थितीद्वारे स्पष्ट केले आहे की फोटोकॅथोडवरील प्रतिमेचा प्रत्येक बिंदू, जेव्हा इलेक्ट्रॉनद्वारे स्क्रीनवर हस्तांतरित केला जातो, तेव्हा त्याचे विखुरलेले वर्तुळ नावाच्या स्पॉटमध्ये रूपांतर होते.

विखुरलेले वर्तुळ उद्भवते कारण फोटोकॅथोडमधून बाहेर पडणाऱ्या इलेक्ट्रॉनमध्ये भिन्न परिमाण आणि दिशानिर्देशांचे रेषीय वेग वेक्टर असतात आणि वेगवेगळ्या मार्गांवर फिरतात.

प्रतिमेच्या तीव्रतेच्या रेखांशाच्या अक्षाच्या समांतर रेषीय वेग वेक्टरसाठी, एक इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्ड तयार केले जाते.

विखुरलेल्या वर्तुळाचा व्यास सूत्राद्वारे निर्धारित केला जाऊ शकतो:

, (3)

स्क्रीन आणि फोटोकॅथोडमधील अंतर कोठे आहे;

एनोड व्होल्टेज;

इलेक्ट्रिक व्होल्ट्समधील इलेक्ट्रॉनची सर्वोच्च प्रारंभिक ऊर्जा.

येथे आणि फैलाव च्या वर्तुळाचा आकार

स्कॅटरिंग सर्कलचा व्यास प्रतिमा तीव्रतेचे रिझोल्यूशन निर्धारित करतो, ज्याचा अंदाज मानक जग वापरून केला जातो.

वाढत्या ब्राइटनेससह कॉन्ट्रास्ट कमी झाल्यामुळे आणि इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या इलेक्ट्रिकल ब्रेकडाउनच्या शक्यतेमुळे L कमी करून किंवा U a वाढवून स्कॅटरिंग व्यास कमी करणे शक्य नाही.

म्हणून, पसरण्याचे वर्तुळ कमी करण्यासाठी आणि स्क्रीनवरील प्रतिमेची गुणवत्ता सुधारण्यासाठी, विशेष फोकसिंग सिस्टम.

फोकसिंग सिस्टम.

ते तीन प्रकारचे असू शकतात:

इलेक्ट्रिकल;

चुंबकीय;

मिश्र.

सर्वसाधारणपणे, फोकसिंग सिस्टीममध्ये इलेक्ट्रोस्टॅटिक किंवा चुंबकीय क्षेत्र तयार केले जाते, जे ऑप्टिकल भाग ऑप्टिकल किरणांचा मार्ग बदलतात त्याच प्रकारे इलेक्ट्रॉनच्या प्रक्षेपणात बदल करतात.

म्हणून, फोकसिंग सिस्टममध्ये इलेक्ट्रॉनच्या प्रक्षेपणात बदल प्रदान करणाऱ्या उपकरणांना इलेक्ट्रोस्टॅटिक आणि चुंबकीय इलेक्ट्रॉन लेन्स म्हणतात.

अलीकडे, उच्च लाभ असलेल्या 2 नवीन प्रकारच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब वापरल्या गेल्या आहेत, ज्यांचे वर्गीकरण कॅस्केड आणि मल्टी-चेंबर म्हणून केले जाऊ शकते:

इलेक्ट्रॉनचे दुय्यम उत्सर्जन वापरून इमेज इंटेन्सिफायर “लुम्बॅगो”;

वितरित एमिटर डायोड सर्किटच्या वापरावर आधारित एक उच्च-प्राप्त प्रतिमा तीव्रता ट्यूब.

मायक्रोचॅनेल अॅम्प्लिफायर आणि फायबर वॉशरसह सिंगल-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब.

1. “लुम्बॅगो” मध्ये इलेक्ट्रॉन्सचे दुय्यम उत्सर्जन वापरून प्रतिमा तीव्र करणारा.

यात इनपुट फोटोकॅथोड, पातळ फिल्म डायोडची मालिका आणि स्क्रीन असते.

फोटोइलेक्ट्रॉन पहिल्या डायोडच्या बाहेरील थरात प्रवेश करतात आणि डायोडच्या विरुद्ध बाजूने इलेक्ट्रॉनचे दुय्यम उत्सर्जन करतात ज्याचा दुय्यम उत्सर्जन गुणांक 6 असतो. इलेक्ट्रॉन कमी होण्याची प्रक्रिया देखील पुनरावृत्ती होते...

फायदा- एका फोटोकॅथोडच्या उपस्थितीमुळे उत्पादनात सुलभता.

दोष:

दुय्यम इलेक्ट्रॉनच्या उच्च प्रारंभिक वेगामुळे मोठे रंगीत विकृती;

कमी प्रतिमा कॉन्ट्रास्ट;

पातळ डायोडची कमी यांत्रिक शक्ती;

चुंबकीय फोकसिंग सिस्टमचे मोठे वजन आणि वीज वापर.

या उणीवा दूर करण्यासाठी, कमी-घनतेच्या चित्रपटांपासून बनवलेल्या डायोडसह प्रतिमा तीव्रतेच्या नळ्या विकसित केल्या गेल्या आहेत. फिल्म्सची सच्छिद्र रचना (अॅल्युमिनियम फिल्मवरील KC1 उत्सर्जक) बहुतेक दुय्यम इलेक्ट्रॉन काढणे शक्य करते.

इन्फ्रारेड इमेजेस व्हिज्युअलायझ करण्यासाठी ऑप्टिकल-इलेक्ट्रॉनिक सिस्टमच्या वेगळ्या गटामध्ये नाईट व्हिजन डिव्हाइसेस (एनव्हीडी) असतात, ज्यामध्ये इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर (ईओसी) - स्पेक्ट्रल रचना रूपांतरित करण्यासाठी डिझाइन केलेले इलेक्ट्रिक व्हॅक्यूम डिव्हाइस - रिसीव्हर आणि कनवर्टर म्हणून वापरले जाते. दृश्यमान प्रतिमेमध्ये जवळ-आयआर श्रेणीतील ऑप्टिकल सिग्नलचे रेडिएशन आणि (किंवा) प्रतिमेची चमक वाढवणे. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या ऑपरेशनची भौतिक तत्त्वे आणि यंत्रणा साहित्यात वारंवार चर्चा केली गेली आहे.

अंजीर मध्ये. आकृती 8.1 तथाकथित शून्य जनरेशनच्या इमेज इंटेन्सिफायरसह ICS चे कार्यात्मक आकृती दर्शविते, जेथे 1 ही लेन्स आहे जी व्हॅक्यूमच्या आतील पृष्ठभागावर लागू केलेल्या फोटोकॅथोड 2 वरील वस्तूंच्या जागेची इन्फ्रारेड प्रतिमा तयार करते. जागतिक काचेचा बल्ब 3; 4 - इलेक्ट्रॉनिक प्रतिमा निर्मिती प्रणाली (फोकसिंग आणि प्रवेगक प्रणाली); 5 - फ्लोरोसेंट स्क्रीन; 6 - आयपीस; 7 - दृश्यमान प्रतिमा रेकॉर्ड करण्यासाठी डोळा किंवा कोणतेही उपकरण (टेलिव्हिजन कॅमेरा, सीसीडी मॅट्रिक्स, फोटोग्राफिक फिल्म इ.).

इमेज इंटेन्सिफायर पॉवर सप्लायच्या डिझाइनमध्ये सामान्यतः दोन भाग असतात: कमी-व्होल्टेज स्त्रोत ("बाह्य") आणि कमी-ते-उच्च व्होल्टेज कनवर्टर, जे मोठ्या संभाव्य फरक (दहापट किलोव्होल्ट पर्यंत) तयार करण्यासाठी आवश्यक आहे. एनोड आणि फोटोकॅथोड दरम्यान, तसेच फोकसिंग आणि प्रवेगक प्रणालीचे इलेक्ट्रोड आणि फोटोकॅथोड ("अंतर्गत" वीज पुरवठा) दरम्यान. या प्रकरणात वापरला जाणारा वर्तमान खूपच लहान आहे.

इमेज इंटेन्सिफायर आणि नाईट व्हिजन डिव्हाइसेसचे बरेच पॅरामीटर्स मुख्य घटकांच्या पॅरामीटर्सद्वारे निर्धारित केले जातात.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब: फोटोकॅथोड, फोकसिंग आणि डिफ्लेक्शन सिस्टम, स्क्रीन-एनोड. अंजीर मध्ये. 8.2 इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये सर्वाधिक वापरल्या जाणार्‍या फोटोकॅथोड्सची वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये दर्शविते. फोटोकॅथोड्सचे महत्त्वाचे पॅरामीटर्स आणि वैशिष्ट्ये देखील आहेत: अविभाज्य आणि वर्णक्रमीय संवेदनशीलता, जी बहुतेक वेळा प्रकाशमय प्रवाहाच्या संबंधात साहित्य आणि कॅटलॉगमध्ये दिली जाते (उदाहरणार्थ, मायक्रोअॅम्प्स प्रति लुमेनमध्ये), आणि म्हणून स्पेक्ट्रमच्या IR श्रेणीसाठी त्यांना आवश्यक आहे. विकिरण प्रवाह (उदाहरणार्थ, µA/W मध्ये) ज्ञात पद्धतींचा वापर करून (उदाहरणार्थ, पहा ) पुनर्गणना करा; फोटोकॅथोडच्या ऑपरेटिंग तापमानात टेम्पो वर्तमान घनता, फोटोकॅथोड वैशिष्ट्याची रेखीयता (ऊर्जा); थ्रेशोल्ड संवेदनशीलता किंवा फोटोकॅथोडची विकिरण; फोटोकॅथोडचा आकार (कार्यरत व्यास) इ.

आधुनिक इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या ल्युमिनेसेंट स्क्रीन-एनोड्सच्या सर्वात महत्वाच्या पॅरामीटर्समध्ये हे समाविष्ट आहे: स्क्रीन रेडिएशनची वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये (पहा, उदाहरणार्थ, अंजीर 8.3); अविभाज्य स्क्रीन ब्राइटनेस (जास्तीत जास्त, किमान, स्वयंचलित स्क्रीन ब्राइटनेस समायोजन मोडमध्ये); प्रकाश आउटपुट, म्हणजे स्क्रीनच्या प्रति युनिट क्षेत्रामध्ये उत्सर्जित होणाऱ्या ऊर्जेचे गुणोत्तर आणि ते विकिरण करणार्‍या इलेक्ट्रॉनच्या शक्तीचे; ठराव किंवा अवकाशीय वारंवारता प्रतिसाद; स्क्रीन आकार; फॉस्फरचा जडत्व किंवा आफ्टरग्लो टाइम, टेम्पो बॅकग्राउंडची ब्राइटनेस, म्हणजेच, फोटोकॅथोडच्या विकिरणाच्या अनुपस्थितीत स्क्रीनची चमक, परंतु इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या नाममात्र ऑपरेटिंग सप्लाय व्होल्टेजच्या उपस्थितीत (एनोड दरम्यान व्होल्टेज स्क्रीन आणि फोटोकॅथोड).

आफ्टरग्लो वेळेच्या आधारे, स्क्रीन कधीकधी पाच गटांमध्ये विभागल्या जातात: 1) अगदी लहान आफ्टरग्लोसह (10-5 से), 2) थोड्या आफ्टरग्लोसह (10~5... 10~2 से), 3) सह एक मध्यम आफ्टरग्लो (10~2 ... 10“1 s), 4) लांब (0.1 ... 16 s), 5) खूप लांब (16 s पेक्षा जास्त) सह.

व्हिज्युअल निरीक्षणासाठी, तांबे- आणि चांदी-डोप केलेले ZnS आणि gpBe, gp8 आणि C(18) यौगिकांवर आधारित फॉस्फर्स, जे पिवळ्या-हिरव्या चमक निर्माण करतात, सहसा निवडले जातात.

बहुतेक सूचीबद्ध पॅरामीटर्स आणि वैशिष्ट्ये संपूर्णपणे इमेज इंटेन्सिफायरचे वर्णन करण्यासाठी किंवा NVG चे सर्वात महत्वाचे विशिष्ट पॅरामीटर्स आणि वैशिष्ट्ये निर्धारित करण्यासाठी वापरली जातात. यामध्ये सहसा हे समाविष्ट होते:

रेडिएशन फ्लक्स रूपांतरण गुणांक (टी

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब (Hz) चा ब्राइटनेस गुणांक हा स्क्रीनच्या उर्जेच्या ब्राइटनेसचे गुणोत्तर आहे, फोटोकॅथोडच्या दिलेल्या विकिरण परिस्थितीत विशिष्ट रिसीव्हरद्वारे अंदाजित, आदर्श डिफ्यूजली रिफ्लेक्टिव्ह प्लेटच्या उर्जेच्या ब्राइटनेसचे, त्याचद्वारे अंदाजित केले जाते. समान विकिरण परिस्थितीत प्राप्तकर्ता;

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या गडद पार्श्वभूमीची चमक म्हणजे फोटोकॅथोडच्या विकिरणाच्या अनुपस्थितीत इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब स्क्रीनच्या ग्लोची चमक;

फोटोकॅथोड आणि इमेज इंटेन्सिफायर स्क्रीनच्या कार्यरत क्षेत्राचे (पृष्ठभाग) परिमाण,

इमेज इंटेन्सिफायर (जीई) चे इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल मॅग्निफिकेशन, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या स्क्रीनवरील ऑब्जेक्टच्या प्रतिमेच्या आकाराच्या फोटोकॅथोडवरील संबंधित प्रतिमेच्या आकाराच्या गुणोत्तराप्रमाणे;

विकिरणांची डायनॅमिक श्रेणी ज्यामध्ये OED कार्य करते;

फोटोकॅथोड आणि OEP स्क्रीनवरील प्रतिमा समन्वय प्रणालीमधील विसंगती दर्शविते, प्रतिमेची शिफ्ट, रोटेशन आणि विलक्षणता;

-

इमेज इंटेन्सिफायर आणि नाईट व्हिजन डिव्हाइसेसचे रिझोल्यूशन (रिझोल्यूशन मर्यादा) सामान्यत: किंवा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब आणि नाईट व्हिजन डिव्हाइसेसची अवकाशीय-वारंवारता वैशिष्ट्ये;

पुरवठा व्होल्टेज आणि इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचा वर्तमान वापर;

परिमाण आणि वजन; - किमान ऑपरेटिंग वेळ;

संपर्कांचे प्रकार आणि इतर अनेक पॅरामीटर्स आणि इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब आणि नाईट व्हिजन डिव्हाइसेसच्या डिझाइनची वैशिष्ट्ये.

झिरो-जनरेशन इन्व्हर्टर-टाइप कन्व्हर्टर, म्हणजे इमेज रॅपिंगसह (यूएसएमध्ये त्यांना पहिल्या पिढीतील इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब - GEN1 देखील म्हणतात), रिकामी केलेल्या घरांच्या फ्लॅट इनपुट आणि आउटपुट विंडो असतात. त्यांचे रूपांतरण गुणांक 1000 पर्यंत पोहोचतात. मुख्य गैरसोय यापैकी

इमेज इंटेन्सिफायर हे संपूर्ण इमेज फील्डमध्ये असमान रिझोल्यूशन असते, जे मध्यापासून कडापर्यंत लक्षणीयपणे कमी होते. एक गोलाकार फोटोकॅथोड आणि लेन्स ज्यांची प्रतिमा वक्रता फोटोकॅथोडच्या वक्रतेशी जुळते ते ऑप्टिकल प्रणालीला जास्त गुंतागुंत करतात आणि त्यामुळे सरावात क्वचितच वापरले जातात.

रिझोल्यूशनची एकसमानता सुधारण्यासाठी, इमेज इंटेन्सिफायरच्या इनपुट आणि (किंवा) आउटपुटवर फायबर-ऑप्टिक घटक (एफओई) - प्लॅनो-अवतल फायबर-ऑप्टिक प्लेट्स - ठेवणे अधिक स्वीकार्य आहे. अशा उपकरणांना प्रथम-जनरेशन इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब म्हणतात (यूएसए मध्ये - OEM1+). तथापि, त्याच वेळी, इमेज इंटेन्सिफायर लक्षणीयपणे अधिक महाग होते, कारण त्याची किंमत 30% किंवा अधिक VOE वर येते. याव्यतिरिक्त, FOE च्या वापरामुळे अतिरिक्त ऑप्टिकल नुकसान होते. त्यामुळे, फ्लॅट फोटोकॅथोड्ससह इन्व्हर्टर-प्रकार इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये प्रतिमा गुणवत्ता सुधारण्यासाठी, अनेक उपाय प्रस्तावित केले आहेत, ज्यापैकी सर्वात प्रसिद्ध चुंबकीय फोकसिंग सिस्टम आहे, जी खूप मोठी आहे आणि तुलनेने शक्तिशाली उर्जा स्त्रोतांची आवश्यकता आहे.

या समस्येचे आणखी एक उपाय म्हणजे इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब एनोडच्या समोर ठेवलेल्या डायाफ्रामच्या छिद्रामध्ये एक बारीक-संरचित जाळी स्थापित करणे. या फोकसिंग सिस्टीममुळे फोटोकॅथोडचा स्थिर व्यास राखून इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबची लांबी कमी करणे आणि संपूर्ण फील्डमध्ये इमेजची गुणवत्ता सुधारणे शक्य होते. या डिझाइन सोल्यूशनच्या प्रभावीतेचे उदाहरण म्हणजे 14 मिमीच्या फोटोकॅथोडच्या कार्यरत व्यासासह 30 मिमीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचा एकूण व्यास आणि 24 लांबीच्या लहान आकाराच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब ओ-बेरेगचा विकास. मिमी फील्डच्या मध्यभागी असलेल्या इमेज इंटेन्सिफायरचे रिझोल्यूशन 40...45 आणि 12 मिमी - 15...20 ओळी प्रति मिलिमीटर व्यासावर होते. K-17 फिल्टरसह फोटोकॅथोड संवेदनशीलता >160 μA/lm, ब्राइटनेस गेन > 500, गडद पार्श्वभूमी ब्राइटनेस< 2-10-3 кд/м2.

रूपांतरण गुणांक वाढवण्यासाठी, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब अनेक कॅस्केड्स (मॉड्यूल) बनलेली असते. अंजीर मध्ये एक उदाहरण म्हणून. आकृती 8.4 पहिल्या पिढीतील थ्री-स्टेज इमेज इंटेन्सिफायरचे उपकरण दाखवते. इनपुट IR प्रतिमा BOE - 1 च्या पुढील पृष्ठभागावर लेन्सद्वारे तयार केली जाते आणि पहिल्या टप्प्यात I च्या फोटोकॅथोड 2 वर प्रसारित केली जाते.

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल सिस्टीम 3 ल्युमिनेसेंट स्क्रीन 4 वर फोटो उत्सर्जनामुळे उत्सर्जित होणार्‍या इलेक्ट्रॉनला वेग वाढवते आणि केंद्रित करते. अशा प्रकारे कॅस्केड I मध्ये प्राप्त झालेली प्रतिमा आउटपुट स्क्रीन 5 (स्क्रीन) वर मोठ्या ब्राइटनेस वाढीसह त्याच प्रकारच्या कॅस्केड II आणि III द्वारे प्रसारित केली जाते. कॅस्केड III) आणि आउटपुट BOE ऑप्टिकल प्रवेगक प्रणाली आणि एनोड स्क्रीन कॅस्केड ते कॅस्केडपर्यंत वाढतात, अनेक दहा किलोव्होल्टपर्यंत पोहोचतात.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये इमेज स्केल बदलण्यासाठी, शंकूच्या आकाराचे तंतू असलेले VOE वापरले जाऊ शकतात, ज्यामुळे फोटोकॅथोड आणि एनोड स्क्रीनच्या व्यासांमधील गुणोत्तर बदलणे शक्य होते.

पुढील, दुसऱ्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये, दुय्यम उत्सर्जनाचे मायक्रोचॅनेल अॅम्प्लीफायर रूपांतरण गुणांक आणि ब्राइटनेस वाढवण्यासाठी वापरले जाते - एक मायक्रोचॅनेल प्लेट (MCP), अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ८.५, अ. आधुनिक MCP Lk च्या चॅनेलचा व्यास वैयक्तिक घटकांच्या प्लेसमेंट कालावधीसह 5...6 µm आहे 1)I 6.5...7.5 µm. MCP च्या वापरामुळे प्रतिमा विकृती दूर होते, जे खूप महत्वाचे आहे, MCP सह आधुनिक प्रतिमा तीव्रतेचे रिझोल्यूशन 64 ओळी/मिमी किंवा त्याहून अधिक पोहोचते.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की फोटोकॅथोड (चित्र 8.5,6) वर सकारात्मक आयनचा “उलटा” प्रवाह येण्यामुळे प्रतिमा तीव्रतेचे सेवा आयुष्य लक्षणीयरीत्या कमी होते. हा प्रवाह कमकुवत करण्यासाठी, फोटोकॅथोडवर आयन येण्यापासून रोखण्यासाठी आयन बॅरियर फिल्म्सचा वापर केला जातो. तथापि, अशा चित्रपट एकाच वेळी फोटोकॅथोडद्वारे उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन्सचा प्रवाह कमकुवत करतात, ज्यामुळे रूपांतरण गुणांक आणि प्रतिमा तीव्रता ट्यूबची चमक लक्षणीयरीत्या कमी होते.

एमसीपीच्या केशिकांमधून उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन्स ज्या भिंतींवर फोटोमिसिव्ह लेयर लावला आहे त्या भिंतींना न आदळता उडता येण्यापासून रोखण्यासाठी, केशिकाचे ऑप्टिकल अक्ष

खंदक एमसीपीच्या सामान्य ते शेवटच्या पृष्ठभागाच्या सापेक्ष एका विशिष्ट कोनात स्थित आहे (चित्र 8.5,c).

MCP चे वैशिष्ट्य दर्शविणारा लाभ गुणांक केशिका £)k आणि कोन a च्या व्यासावर तसेच MCP £mcp आणि त्याचा व्यास £)mcp च्या लांबी (जाडी) च्या गुणोत्तरावर अवलंबून असतो. ^mkp/Lmkp गुणोत्तरात वाढ झाल्यास, MKP ला पुरवठा व्होल्टेज किंचित वाढवणे आवश्यक आहे, परंतु हे लाभ घटकामध्ये लक्षणीय वाढीसह चुकते (तक्ता 8.1).

MCP सह इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबची रचना अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ८.६. फोटोकॅथोड आणि MCP आणि MCP आणि स्क्रीन मधील अंतर शक्य तितके लहान निवडले पाहिजे, कारण हे वाढते.

इमेज इंटेन्सिफायरचे रिझोल्यूशन वाचते. MCP वापरल्याबद्दल धन्यवाद, इमेज इंटेन्सिफायरची रेखांशाची परिमाणे लक्षणीयरीत्या कमी करणे आणि हेल्मेट-माउंट NVGs, नाईट व्हिजन ग्लासेस आणि दुर्बिणीमध्ये वापरणे शक्य झाले (धडा 14 पहा).

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचे फोटोकॅथोड्स उच्च इरॅडिएशनमध्ये नष्ट होऊ शकत असल्याने, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबसह अनेक NVDs स्वयंचलित ब्राइटनेस कंट्रोल सिस्टम (ADC) आणि तेजस्वी रेडिएशन स्त्रोतांपासून संरक्षण प्रणालीसह सुसज्ज आहेत. ARYA प्रणाली MCP ला पुरवठा करणार्‍या व्होल्टेजवर नियंत्रण ठेवते आणि उज्वल स्त्रोत संरक्षण प्रणाली, समायोज्य डायफ्राम आणि शटर वापरून, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबला वीज पुरवठा देखील बंद करू शकते.

दुस-या पिढीचे कन्व्हर्टर हे प्रामुख्याने इनपुट विंडोवर FOE सह सिंगल-चेंबर उपकरणांच्या स्वरूपात होते आणि बनवले जातात आणि आउटपुट विंडो म्हणून FOE सह, MCP, तसेच दुय्यम (उच्च-व्होल्टेज) पॉवरसह. स्रोत, स्ट्रक्चरलपणे इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या रिकामी केलेल्या बल्बसह एकत्रित.

दुसऱ्या पिढीतील इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब (EOP II किंवा GEN II) बहु-सेल फोटोकॅथोड्स वापरते जे जवळच्या-IR श्रेणीमध्ये (C25 आणि C25R) संवेदनशील असतात, ज्यामुळे X = 1.06 च्या तरंगलांबीवर लेसर रेडिएशन (लेसर प्रदीपन) शोधता येते. µm

टेबलमधील उदाहरण म्हणून. 8.2 इमेज इंटेन्सिफायर II साठी काही MCPs चे मापदंड दर्शविते, प्रतिमा रूपांतरण आणि शत्रू NVG प्रदीपन शोधण्यासाठी दोन्हीसाठी डिझाइन केलेले.

गॅलिलिओ MCP चे पॅरामीटर्स

नवीन फोटोकॅथोड्सच्या विकासामुळे, विशेषत: GaAs वर आधारित, ज्याची क्वांटम कार्यक्षमता 30% पर्यंत पोहोचते, यामुळे इलेक्ट्रोस्टॅटिक फोकसिंग सिस्टमशिवाय इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब तयार करणे शक्य झाले आहे, म्हणजेच थेट फोटोइलेक्ट्रॉन हस्तांतरण आणि प्रवर्धनाच्या योजनेनुसार कार्य करणे. MCP (P+ आणि थर्ड जनरेशन इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स). अशा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या आउटपुटवर प्रतिमा उलट करण्यासाठी, विशेष फायबर-ऑप्टिक रॅपिंग घटक वापरले जातात.

- "ट्विस्टर्स". अशा द्विपत्नी रचनांमध्ये (IEC III किंवा GEN III) (चित्र 8.7), एक समतल-समांतर फायबर-ऑप्टिक घटक VOE 1, एक समतल-अवतल-फायबर-ऑप्टिक घटक VOE 2, तसेच समतल-समांतर प्रतिमा-आच्छादित घटक. VOE 3 आणि एक मायक्रोचॅनेल प्लेट MCP वापरले जाते.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब III चे उत्पादन तंत्रज्ञान, विशेषतः, फोटोकॅथोड, MCP आणि एनोड स्क्रीनचे टोक, तसेच हे कन्व्हर्टर (1(G10 Topp पर्यंत) असेंब्ल करताना अल्ट्रा-हाय व्हॅक्यूमची कडक समांतरता सुनिश्चित करते. अतिशय जटिल. त्यामुळे, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब II पेक्षा तिसऱ्या पिढीतील कन्व्हर्टर अनेक पटींनी महाग आहेत, तथापि, त्यांचे सेवा आयुष्य जास्त आहे

इमेज इंटेन्सिफायर III सह अनेक NVD ची श्रेणी, ढगांनी झाकलेल्या तारकीय आकाशासह विकिरणाच्या परिस्थितीत कार्यरत, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब P वर आधारित NVD च्या तुलनेत दुप्पट झाली आहे.

इमेज इंटेन्सिफायर डिझाइनच्या सुधारणेमुळे त्यांची अविभाज्य संवेदनशीलता लक्षणीयरीत्या वाढवणे शक्य झाले आहे - अंजीर. ८.७. बायप्लानर डिझाईन क्रियाकलापांचे इमेज इंटेन्सिफायर सर्किट (1800...2500 μA/lm पर्यंत

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब III साठी, सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर (20 पट पर्यंत) आणि रिझोल्यूशन (प्रति 1 मि.मी. पर्यंत 60 किंवा अधिक जोड्या ओळी).

परदेशात, ITT Night Vision आणि Litton Electrooptical Systems Division या अमेरिकन कंपन्या II आणि III च्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचे मुख्य पुरवठादार आहेत. दुस-या आणि तिसर्‍या पिढीच्या अनेक घरगुती प्रतिमा तीव्रतेच्या नळ्यांचे मापदंड तक्त्यामध्ये दिले आहेत. ८.३.

मायक्रोचॅनेल फिल्मलेस अॅम्प्लिफायरसह डायरेक्ट ट्रान्सफर स्कीमनुसार चालणाऱ्या आणि गेटिंग मोडमध्ये बिल्ट-इन पॉवर सप्लाय असलेल्या बायप्लॅनर डिझाइनचे कन्व्हर्टर, सामान्यतः चौथ्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स (EOP IV, GEN IV) म्हणतात. अशा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्समध्ये प्रति 1 मिमी रेषांच्या किमान 64 जोड्या आणि किमान 2500 μA/lm ची अविभाज्य संवेदनशीलता असते.

जाळी-एनोड स्क्रीन

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या विकसकांना एक महत्त्वपूर्ण कार्य सामोरे जावे लागते - 1.8 मायक्रॉनच्या ऑर्डरच्या फोटोकॅथोडच्या वर्णक्रमीय संवेदनशीलतेची दीर्घ-वेव्ह मर्यादा साध्य करण्यासाठी, कारण यामुळे 1.06 आणि 1.54 मायक्रॉनच्या तरंगलांबीवर लेसर प्रदीपन शोधणे शक्य होईल. आणि सक्रिय-पल्स NVDs तयार करा, उदाहरणार्थ, रेंजफाइंडर्स-लोकेटर आणि लक्ष्य नियुक्त करणारे.

अलिकडच्या वर्षांत, इन-डोपेड GaAs फोटोकॅथोड्सच्या विकासावर माहिती दिसून आली आहे, ज्यासाठी दीर्घ-तरंगलांबी संवेदनशीलता मर्यादा पोहोचते.

१.६... 1.7 µm हे NVD ला उच्च नैसर्गिक रात्रीच्या विकिरणांवर कार्य करण्यास अनुमती देते, जे चांदविरहीत रात्री 1.4...1.8 मायक्रॉनच्या श्रेणीत 0.4...0.9 मायक्रॉनच्या श्रेणीपेक्षा दोन ऑर्डर जास्त असते. याव्यतिरिक्त, श्रेणी हलवून तेव्हा

१.४... 1.8 µm वातावरणातील विखुरण्याचा प्रभाव कमी करते (धडा 3 पहा), आणि नैसर्गिक पार्श्वभूमीच्या विरूद्ध अनेक वस्तूंचे विरोधाभास 0.4...0.9 µm च्या श्रेणीपेक्षा जास्त आणि अधिक स्थिर आहेत, जेथे बहुतेक आधुनिक प्रतिमा तीव्रता नलिका कार्यरत आहेत.

GaAs आणि इतर सामग्रीपासून अति-पातळ फिल्म्स तयार करण्याच्या क्षेत्रातील घडामोडीमुळे लंबर उत्सर्जकांसह इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या संभाव्यतेचे पुनर्मूल्यांकन करणे शक्य होते, ज्याचा वापर 1...3 मायक्रॉन आणि व्यासाच्या जाडीसह सर्वात अनुकूल आहे. 8...10 मिमी. जेएससी रिसर्च इन्स्टिट्यूट ऑफ इलेक्ट्रॉनिक इन्स्ट्रुमेंट्स येथे तयार केलेल्या अशा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब (चित्र 8.8) मध्ये, EOC रॅपिंगद्वारे प्रवाह कमकुवत होणे दूर केले जाते आणि जेव्हा इलेक्ट्रॉन प्रवाह वाढतो तेव्हा आवाज लक्षणीयरीत्या कमी होतो. रिझोल्यूशन एनोड ग्रिड सेलच्या आकार आणि पिचद्वारे निर्धारित केले जाते आणि ते 60...70 रेषा/मिमीपर्यंत पोहोचू शकते. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये MCP नसल्यामुळे, 2500 µA/lm आणि उच्च संवेदनशीलता पातळी मोठ्या टिकाऊपणासह अगदी साध्य करता येते.

नवीन इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब - पायरोइलेक्ट्रिक (किंवा पायरोमिशन) प्रकाराच्या विकासावरील अहवाल मनोरंजक आहेत. अंजीर मध्ये. आकृती 8.9 अशा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या सर्वात महत्त्वाच्या घटकांपैकी एकाची रचना दर्शविते - एक पातळ-फिल्म पायरोइलेक्ट्रिक लक्ष्य, जो सेंद्रिय पायरोइलेक्ट्रिकवर आधारित नियंत्रित मॅट्रिक्स आहे. येथे 1 एक पातळ प्रवाहकीय इलेक्ट्रोड आहे, 2 एक पायरोइलेक्ट्रिक फिल्म आहे, 3 एक प्रकाशमिश्रित प्रवाहकीय ग्रिड आहे, 4 एक रिंग इलेक्ट्रोड आहे. लक्ष्यामध्ये उच्च कंपन प्रतिरोधकतेचा क्रम असतो,

घरगुती प्रतिमा इंटेन्सिफायर ट्यूबचे पॅरामीटर्स

पॅरामीटर
	EPM 103G (01-2A, 02-2A, 03-2A, 04-2A)	EPM 103G (01-2B, 02-2B, - 03-2B, 04-2B)
फोटोकॅथोड संवेदनशीलता, मि:
इंटिग्रल, μA/lm
KS-17, µA/lm फिल्टरसह
850 nm, mA/W च्या तरंगलांबीवरील स्पेक्ट्रल
रिझोल्यूशन मर्यादा, रेषा/मिमी
सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर
रूपांतरण घटक
गडद पार्श्वभूमी ब्राइटनेस, खेळपट्टी, cd/m2
स्वयंचलित मोडमध्ये स्क्रीन ब्राइटनेस
ब्राइटनेस समायोजन, cd/m2
प्रति कॉन्ट्रास्ट हस्तांतरण गुणांक
अवकाशीय वारंवारता
सध्याचा वापर, mA
एकूण परिमाणे, मिमी
किमान ऑपरेटिंग वेळ, h
फोटोकॅथोड प्रकार
फोटोकॅथोडचा कार्यरत व्यास, मिमी
बाहेर पडा विंडो साहित्य - काच
संपर्क प्रकार			प्लेट्स
टिपा:
1. अवतल इन्व्हर्टिंग VOEs EPM 103 G (01-2A, 01-2B), EPM 104G (01-1 A, 01-1 B) मध्ये वापरले जातात.
EPM 103G (02-2A, 02-2B), EPM 104G (02-1A 02-1B), EPM 102G (02-1, 02-2), EPM 101G मध्ये वापरले
EPM 101G (03-1,03-2); EPM 103G (04-2A, 04-2B), EPM 102G मध्ये सरळ सपाट VOE वापरले जातात
ग्लास S95-2.
2. EPM 102G (05-2) ची एकूण परिमाणे 0 43x22.5 मिमी आहेत.

ट्रायग्लिसाइन सल्फेटवर क्रिस्टलीय पायरोइलेक्ट्रिक्सपासून बनवलेल्या लक्ष्यांपेक्षा आणि विस्तृत तापमान श्रेणी (-60...50°C) मध्ये कार्य करते.

कनवर्टर खालीलप्रमाणे कार्य करतो (चित्र 8.10). लेन्स 1, इनपुट विंडो 2 द्वारे, पायरोइलेक्ट्रिक लक्ष्य 3 च्या समोरील पृष्ठभागावरील वस्तूंच्या जागेची प्रतिमा तयार करते, ज्याचा मागील पृष्ठभाग, त्यावर फोटो उत्सर्जन ग्रिड लागू केला जातो, इल्युमिनेटर 4 द्वारे समान रीतीने विकिरणित केले जाते. पायरोइलेक्ट्रिक प्रभावासाठी, प्रतिमेद्वारे वेगळ्या प्रकारे गरम केलेल्या लक्ष्याचे क्षेत्र भिन्न सकारात्मक शुल्क प्राप्त करतात. एक पातळ करण्यासाठी नकारात्मक नाडी व्होल्टेज लागू करून

	EPM 102G (01-1,02-1, 04-1)	EPM 102G (01-2,02-2, 03-2,04-2)	EPM 101G (01-1,02-1, 03-1,04-1, 05-1)	EPM 101G (01-2,02-2, 03-2,04-2, 05-2)
प्लेट्स	प्लेट्स	प्लेट्स		प्लेट्स
EPM 102G (01-1), EPM 102G (01-2, 03-2), EPM 101-G (01-1, 01-2); फ्लॅट इनव्हर्टिंग VOEs
(02-1,02-2); सरळ अवतल VOEs EPM 103G (03-3 A, OZ-ZB), EPM 102G (03-1, 03-2) मध्ये वापरले जातात.
(04-1,04-2), EPM 101G (04-1,04-2); EPM 44G मध्ये, EPM 102G (05-2), EPM 101G (05-1, 05-2) लागू

लक्ष्य इनपुटवर कंडक्टिंग इलेक्ट्रोड फोटो-उत्सर्जन ग्रिडच्या समोरील फील्ड संभाव्यता कमी करू शकतो, म्हणजे, फोटो-कॅथोड ग्रिडवर काही नकारात्मक पूर्वाग्रह निर्माण करू शकतो आणि प्रत्येक लक्ष्य ऑपरेशन सायकलच्या सुरुवातीला फोटो-उत्सर्जन पूर्णपणे दडपतो, म्हणजे, पायरोइलेक्ट्रिकच्या पृष्ठभागाच्या तापमानातील बदलांवर प्रतिक्रिया देणाऱ्या पायरोइलेक्ट्रिकच्या ऑपरेशनच्या भौतिक यंत्रणेद्वारे आवश्यक असलेल्या लक्ष्याच्या पृष्ठभागावरील संभाव्यता “शून्य”. पायरोइलेक्ट्रिक टार्गेटमधील सकारात्मक शुल्कांचे वितरण लेन्सद्वारे तयार केलेल्या प्रतिमेतील ब्राइटनेसच्या वितरणाची पुनरावृत्ती होते आणि फोटोकॅथोडद्वारे उत्सर्जित केलेल्या इलेक्ट्रॉन्सच्या संख्येचे वितरण त्याच्या वेगवेगळ्या विभागांमधून मिळते.
या वितरणाशी संबंधित आहे. इलेक्ट्रोस्टॅटिक प्रवेगक 5 आणि चुंबकीय फोकसिंग 6 प्रणालींच्या मदतीने, ल्युमिनेसेंट स्क्रीन 7 वर इलेक्ट्रॉनिक प्रतिमा तयार केली जाते आणि BOE च्या मदतीने

8, प्रतिमा फिरवून निरीक्षकाद्वारे पाहिली जाते (आयपीस अंजीर 8.10 मध्ये दर्शविलेले नाही).

लक्ष्याच्या इनपुट इलेक्ट्रोडवर लागू केलेल्या व्होल्टेज पल्सच्या अनुपस्थितीत फोटो उत्सर्जन झाल्यामुळे होणारी पार्श्वभूमी कमी करण्यासाठी, लक्ष्य "चौकशी" सायकल वेळ वाढवणे किंवा इल्युमिनेटर बंद करणे आवश्यक आहे 4. "चौकशी" मध्ये बदल ” सायकल वेळ पृष्ठभागाच्या पायरोइलेक्ट्रिक संभाव्यतेला प्रारंभिक स्तरावर पुनर्संचयित करण्यासाठी आवश्यक असलेल्या वेळेशी संबंधित असणे आवश्यक आहे. इष्टतम मोठेपणा, व्होल्टेज पल्सचा आकार आणि कालावधी निवडून तसेच इल्युमिनेटरचे ऑपरेशन नियंत्रित करून आवाजाची पातळी कमी केली जाऊ शकते.

70 च्या दशकापासून, सेंट्रल रिसर्च इन्स्टिट्यूट "इलेक्ट्रॉन" (सेंट पीटर्सबर्ग), उच्च ऊर्जा संस्था (प्रोटविनो), तसेच काही परदेशी कंपन्या (RCA, Pixel Vision Inc., Hamamatsu, Phetek Ltd. ") यशस्वीरित्या विकसित होत आहेत. हायब्रिड-मॉड्युलर कन्वर्टर्स (HMC) च्या डिझाइन्स. अशा उपकरणांमध्ये, एमसीपीसह इमेज इंटेन्सिफायर मॉड्यूल अवरक्त प्रतिमेला दृश्यमान चित्रात रूपांतरित करते, ज्याला प्रोजेक्शन लेन्स किंवा फायबर-ऑप्टिक घटक वापरून एनोड स्क्रीनवर जोडले जाते.

अशा प्रणालींच्या मॉड्यूलर डिझाइनमुळे दोषपूर्ण इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब किंवा सीसीडी बदलणे शक्य होते. त्यांच्या फायद्यांमध्ये बऱ्यापैकी मोठ्या मर्यादेत (10 पट किंवा त्याहून अधिक) प्रतिमा स्केल बदलण्याची क्षमता आणि CCD मॅट्रिक्सवर स्विचिंग किंवा डायक्रोइक मिरर वापरून केवळ IR चॅनेलचीच नव्हे तर दिवसाच्या चॅनेलची प्रतिमा देखील समाविष्ट करण्याची क्षमता समाविष्ट आहे. ऑप्टिकल प्रणाली. अशा GMF कमी प्रदीपन स्तरावर (10-5 लक्स पर्यंत) कार्य करू शकतात आणि त्यांची डायनॅमिक श्रेणी सतत कार्यरत असते.

105 पर्यंत पोहोचते. GMF इनपुटवरील इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब वरून सिग्नलची डायनॅमिक श्रेणी मर्यादित करते, ही श्रेणी (10 व्या पर्यंत) वाढवणे केवळ पल्स मोडमध्ये (स्ट्रोब मोड) शक्य आहे.

CCD मॅट्रिक्सचा आकार इमेज इंटेन्सिफायर स्क्रीनच्या आकारापेक्षा लहान असल्यास, GMF वापरताना इमेज स्केल कमी केला जातो, ज्यामुळे सिस्टमचे रिझोल्यूशन कमी होते, परंतु गुणवत्ता सुधारते.
स्क्रीनचा आवाज कमी करून प्रतिमा गुणवत्ता. अशा एचएमएफचा एक तोटा म्हणजे प्रणालीच्या अनुदैर्ध्य परिमाणांमध्ये वाढ.

सेंट्रल रिसर्च इन्स्टिट्यूट "इलेक्ट्रॉन" ने 27x27 μm च्या परिमाणांसह 768x580 पिक्सेलचे CCD मॅट्रिक्स विकसित केले आहेत, 27x27 μm च्या परिमाणांसह -30...-35°C पर्यंत थंड केले आहेत आणि रिझोल्यूशनसह FOE च्या स्वरूपात इनपुट विंडो आहे. विविध इमेज इंटेन्सिफायर्ससह डॉकिंगसाठी 50 ओळी/मिमी आणि 0 चे कॉन्ट्रास्ट ट्रान्सफर गुणांक. .75. मॉड्यूल वजन - 1320 ग्रॅम, एकूण परिमाणे - 072x23 मिमी.

सिस्टीमचे डिझाईन्स सोपे आहेत, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये ज्यामध्ये MPI बांधले आहेत, स्क्रीन-एनोडच्या जागी, म्हणजे येथे अॅम्प्लीफाइड आणि फोकस केलेल्या इलेक्ट्रॉनचा प्रवाह पातळ केलेल्या सब्सट्रेटच्या बाजूने MPI च्या संवेदनशील थरावर थेट भडिमार करतो. अशा डिझाईन्समध्ये कमी सिग्नल पॉवर लॉस, मोठे सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर आणि प्राप्त सिग्नलची डायनॅमिक श्रेणी आणि लहान परिमाणे आणि वजन असते.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की, उच्च संवेदनशीलता असूनही, जीएमएफसह सिस्टमचे रिझोल्यूशन आणि एमटीएफ पारंपारिक टेलिव्हिजनपेक्षा वाईट आहेत, कारण ऑप्टिकल मार्गामध्ये अतिरिक्त घटक समाविष्ट केले जातात, प्रामुख्याने इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब, ज्यामुळे आवाज प्रतिकारशक्ती खराब होते. बाह्य प्रकाश हस्तक्षेप आणि त्याची किंमत वाढवण्यासाठी प्रणाली. मध्ये नोंदवल्याप्रमाणे, 10~ 2 लक्सच्या क्रमवारीच्या प्रदीपन स्तरावर इलेक्ट्रॉन्सद्वारे भडिमार केलेल्या सिलिकॉन CCDs वर आधारित अशा उपकरणांचे सेवा आयुष्य काही हजार तास आहे. सिलिकॉनमध्ये एक इलेक्ट्रॉन-होल जोडी तयार करण्यासाठी 3.6 eV ची उर्जा आवश्यक असल्याने, अशा उपकरणांमध्ये इलेक्ट्रॉन वाढ अशी व्याख्या केली जाते.

जेथे ई इलेक्ट्रॉन चार्ज आहे; Va - प्रवेगक व्होल्टेज; इलेक्ट्रॉन बॉम्बर्डमेंट प्रक्रिया सुरू करण्यासाठी आवश्यक असलेला थ्रेशोल्ड व्होल्टेज V″ आहे.

सेंट्रल रिसर्च इन्स्टिट्यूट "इलेक्ट्रॉन" मध्ये USD-16 सिस्टीम आणि त्यातील बदल इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब I "बॉल 2" आणि 532x290 फॉरमॅटच्या CCD मॅट्रिक्सच्या आधारे 10"2 ते 10"2 पर्यंत प्रदीपन करताना 390 टेलिव्हिजन लाईन्सच्या रिझोल्यूशनसह तयार केले गेले. 10"3 लक्स, आणि NIIOFI आणि NIIEPR येथे - PM-031 आणि "Ash" इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबवर आधारित समान GMF, ज्याचा फोटोकॅथोड व्यास 40 मिमी आणि 1024x1024 फॉरमॅटचा CCD मॅट्रिक्स आहे.

हमामात्सु (जपान) ने GMP मॉडेल्स क्र. 7220-61 आणि 7640-61 विकसित केले आहेत, ज्यात 0.37...0.92 मायक्रॉन वर्णक्रमीय श्रेणीमध्ये GaAs फोटोकॅथोड संवेदनशील आहे. पहिल्या मॉडेलमध्ये, फोटोकॅथोडचा आकार 12.2x12.2 मिमी आहे, पिक्सेलची संख्या 512x512 आहे, 8 केव्हीच्या पुरवठा व्होल्टेजसह इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल गेन 1300 आहे. दुसऱ्या मॉडेलमध्ये, फोटोकॅथोड आकार 9.2x6.8 आहे, स्वरूप - 512x512, लाभ - 700 6 केव्हीच्या व्होल्टेजवर.

अशा प्रणालींच्या विकासकांना ज्या मुख्य अडचणींना तोंड द्यावे लागते ते आहेत: इलेक्ट्रॉन बॉम्बस्फोट दरम्यान एमपीआय आणि रीडआउट सर्किट्सची कार्यक्षमता राखणे, जेव्हा एक्स-रे रेडिएशन होऊ शकते; व्हॅक्यूम चेंबर तयार करण्यासाठी वापरल्या जाणार्‍या सामग्रीसह एमपीआय सामग्री जोडणे; संरचनेच्या उत्पादन प्रक्रियेदरम्यान MPI आणि CCD चे संरक्षण, जेव्हा तांत्रिक प्रक्रियेचे तापमान, जे कित्येक तास टिकते, 350 डिग्री सेल्सियस पर्यंत पोहोचते.

जरी बहुतेक ज्ञात समान उपकरणे स्पेक्ट्रमच्या दृश्यमान प्रदेशात ऑपरेट करण्यासाठी डिझाइन केलेली असली तरी, IR श्रेणीमध्ये पुरेशा उच्च संवेदनशीलतेसह नवीन फोटोकॅथोड्सची निर्मिती आपल्याला प्रतिमा तीव्रतेच्या आणि प्रतिमा जोडण्याच्या तत्त्वाच्या यशस्वी वापराची आशा करण्यास अनुमती देते. विविध प्रकारच्या ICS मध्ये MPI सह ब्राइटनेस तीव्र करते.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या विकासातील आणखी एक आशादायक दिशा म्हणजे कलर कन्व्हर्टर आणि इमेज ब्राइटनेस इंटेन्सिफायरची निर्मिती. जसे ज्ञात आहे, रंग पर्यावरणाच्या आकलनामध्ये महत्त्वपूर्ण भूमिका बजावते आणि नंतरची माहिती क्षमता मुख्यत्वे तयार केलेल्या प्रतिमेमध्ये त्याच्या उपस्थितीवर अवलंबून असते. (रंग आकलनासह मानवी व्हिज्युअल उपकरणाच्या काही वैशिष्ट्यांचे वर्णन अध्याय 11 मध्ये केले जाईल.)

तीन (आणि काही बाबतीत दोन) मोनोक्रोमॅटिक किंवा तत्सम प्रवाहांचे मिश्रण करून रंग प्रतिमा तयार करणार्‍या प्रणाली एकाच वेळी किंवा वैकल्पिकरित्या अवकाशीय मिश्रणाचा वापर करू शकतात. दृश्यमान रंगीत प्रतिमा तयार करण्यासाठी, सर्वात सामान्य घटक लाल (R), हिरवा (G) आणि निळा (B) 700 तरंगलांबी आहेत; 546.1 आणि 435.8 nm, अनुक्रमे.

मोनोक्रोमॅटिक घटकांच्या स्थानिक मिश्रणासह डायरेक्ट ट्रान्सफर कलर इमेज इंटेन्सिफायरच्या ऑपरेशनचे तत्त्व अंजीर मध्ये स्पष्ट केले आहे. ८.११. इनपुट FOE 2, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 1 च्या हाऊसिंगमध्ये स्थित आहे, त्यात पातळ ऑप्टिकल फायबर असतात, जे दोन्ही प्रकाश मार्गदर्शक आणि ऑप्टिकल फिल्टर (आकृतीमध्ये 2r, 2g आणि 2b) असतात. हे फिल्टर RGB ट्रायड्समध्ये गटबद्ध केले जातात, समान रीतीने VOE क्रॉस विभागात वितरीत केले जातात.

FOE च्या आतील पृष्ठभागावर जमा केलेले फोटोकॅथोड 4, मोनोक्रोमॅटिक फ्लक्सेस R, G आणि B च्या संप्रेषण क्षेत्रामध्ये बर्‍यापैकी एकसमान संवेदनशीलता आहे. हाऊसिंग 1 च्या आत, MCP 5 स्थापित केले आहे, ज्याच्या केशिकांचा व्यास समान आहे. WOE 2 चे तंतू. MCP चॅनेलचे प्रत्येक छिद्र MCP च्या पृष्ठभागावर संबंधित फायबर VOE 2 चे प्रोजेक्शन आहे. प्रवाहकीय चित्रपट MCP च्या इनपुट आणि आउटपुट बाजूंना लागू केले जातात. कन्व्हर्टर आउटपुट विंडो 3 मध्ये स्क्रीन ग्लास 6, अर्धपारदर्शक प्रवाहकीय फिल्म 7 आणि मोठ्या संख्येने लाल (3r), हिरवा (3G) आणि निळा (Sv) फॉस्फर ग्रेन असतात, जे RGB ट्रायड्समध्ये देखील गटबद्ध केले जातात आणि पृष्ठभागावर समान रीतीने वितरित केले जातात. स्क्रीन च्या. BOE 2 च्या पृष्ठभागावरील ट्रायड्सच्या संरचनेसह, त्याच्या चॅनेलचा कल लक्षात घेऊन MCP द्वारे या ट्रायड्सची रचना आणि स्थान जोडले जाते. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या इलेक्ट्रोड्सवर स्थिर व्होल्टेज लागू केले जातात, अंदाजे ज्याची मूल्ये अंजीर मध्ये दर्शविली आहेत. ८.११.

फोटोकॅथोड आणि एमसीपी (सुमारे 0.1 मिमी) मधील लहान अंतरामुळे, इलेक्ट्रॉन विखुरलेले आणि विचलित होत नाहीत, परंतु विद्युत क्षेत्राच्या (-180 व्ही; ग्राउंड) प्रभावाखाली प्रवेगित होतात आणि अक्षरशः कोणतेही नुकसान न होता, इलेक्ट्रॉन प्रवेश करतात. फिल्टरच्या विरुद्ध स्थित MCP चॅनेलचे इनलेट होल.

वर्णन केलेले कन्व्हर्टर सर्किट सुधारित केले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ, फायबर फेसप्लेटच्या स्वरूपात इनपुट FOE बनवून, ज्या पृष्ठभागावर पॉलिमाइड रेजिनपासून बनविलेले RGB फिल्टर लागू केले जातात. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या इनपुट आणि आउटपुटवर एकसारखे BOE स्थापित केले जाऊ शकतात आणि स्क्रीनच्या फोटोकॅथोड आणि फॉस्फरमध्ये संपूर्ण ऑपरेटिंग स्पेक्ट्रल श्रेणीवर एकसमान वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये आहेत.

मोनोक्रोमॅटिक घटकांच्या एकाचवेळी मिश्रणासह रंग प्रतिमा मिळविण्याची दुसरी योजना अंजीर मध्ये दर्शविली आहे. ८.१२. साधन समाविष्टीत आहे

तांदूळ. ८.१२. एकाचवेळी मिसळण्याच्या पद्धतीवर आधारित डिव्हाइसचे ब्लॉक आकृती

लेन्स 1, आयपीस 3, कलर सेपरेशन युनिट 4, दोन मिरर 6, 7 डायक्रोइक कोटिंगसह आणि मिरर 8 तटस्थ परावर्तक कोटिंगसह, तीन चॅनेलपैकी ब्लॉक 2, ज्यामध्ये अनुक्रमे, प्रतिमा तीव्रता ट्यूब प्रतिमा तीव्रता ट्यूब समाविष्ट आहे. 2 आणि इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 3 वेगवेगळ्या फॉस्फरसह (उदाहरणार्थ, इमेज इंटेन्सिफायर, क्षेत्रफळ R मध्ये ग्लो असलेले फॉस्फर आहे, इमेज इंटेन्सिफायर 2 - क्षेत्रामध्ये आणि इमेज इंटेन्सिफायर - क्षेत्र ब मध्ये) आणि आउटपुट इमेज रजिस्ट्रेशन युनिट 5, यांचा समावेश आहे दोन आरसे 9, 10 एका अर्धपारदर्शक परावर्तित कोटिंगसह आणि आरसा 11.

ब्लॉक 2 चे प्रत्येक चॅनेल दिलेल्या स्पेक्ट्रल रेंजचे इमेज ब्राइटनेस अॅम्प्लिफायर आहे. आउटपुट ब्लॉक 5 वापरून अंमलात आणलेल्या लाल, निळ्या आणि हिरव्या रंगांच्या प्रतिमांच्या मिश्रित मिश्रणाचा परिणाम म्हणून, आयपीस 3 द्वारे निरीक्षकाला ऑब्जेक्टची रंगीत प्रतिमा समजते.

कलर फॉस्फर असलेल्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबऐवजी, प्रत्येक चॅनेलमध्ये पांढऱ्या फॉस्फरसह इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब वापरल्या जाऊ शकतात, परंतु नंतर प्रत्येक चॅनेलमध्ये अनुक्रमे K, O, B फिल्टर इमेज इंटेन्सिफायर स्क्रीनच्या मागे ठेवले पाहिजेत.

जर तुम्ही रंगीत प्रतिमा तयार करण्यासाठी तीन नव्हे तर दोन मोनोक्रोमॅटिक रेडिएशन मिसळले तर तुम्ही अंजीर मध्ये दर्शविलेल्या योजनेनुसार कार्यरत रंग NVD तयार करू शकता. 8.13, जिथे 1 आणि 2 हे फिल्टर आहेत, त्यातील प्रत्येक मिश्रित रेडिएशन प्रसारित करते, 3 - डाव्या आणि उजव्या चॅनेलचे लेन्स, 4 - OEP 1K (लाल फॉस्फरसह), 5 - इमेज इंटेन्सिफायर 2s (हिरव्या फॉस्फरसह ), 6 - प्रिझम ब्लॉक , 7 - निरीक्षकाच्या उजव्या आणि डाव्या डोळ्यांसाठी आयपीस.

या योजनेनुसार डाव्या आणि उजव्या डोळ्यांमध्ये विविध प्रकाश प्रवाहांच्या परिणामी, सायकोफिजिकल धारणाच्या पातळीवर एक रंग (अर्ध-रंग) प्रतिमा तयार होते.

मोनोक्रोमॅटिक घटक (रंग) (चित्र 8.14) च्या टाइम-सिक्वेंशियल मिक्सिंगच्या तत्त्वावर तयार केलेल्या कलर NVD मध्ये लेन्स 1, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 2, एक आयपीस 3 आणि ऑप्टिकलसह दोन डिस्कच्या रूपात एक मॉड्युलेटर आहे. फिल्टर, ज्यापैकी एक (4) इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या फोटोकॅडोटच्या समोर ठेवलेला आहे आणि दुसरा (5) त्याच्या स्क्रीनच्या मागे आहे. डिस्क 4 आणि 5 इंजिन 7 च्या अक्ष 6 वर कडकपणे आरोहित आहेत आणि त्यामध्ये I, B, B आणि फिल्टर असलेले सेक्टर आहेत.

4 आणि 5 दोन्ही डिस्कवर समान रंगाचे फिल्टर समाक्षरीत्या स्थित आहेत, म्हणजे, ऑप्टिकल अक्षावर एकामागून एक. इमेज इंटेन्सिफायर स्क्रीन पांढऱ्या फॉस्फरने झाकलेली आहे. डिस्क 4 मध्ये, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 2 च्या फोटोकॅथोडच्या समोर स्थित, निवडलेल्या श्रेणीच्या स्पेक्ट्रमच्या लहान, मध्यम आणि लांब तरंगलांबीच्या प्रदेशांमध्ये ट्रान्समिटन्स मॅक्सिमा असलेले फिल्टर स्थापित केले आहेत.

डिस्क 4 आणि 5 (किमान 3000 आरपीएम) च्या उच्च रोटेशन गतीमुळे आणि मानवी व्हिज्युअल उपकरणाच्या जडत्वामुळे, अनुक्रमे पुनरुत्पादित मोनोक्रोमॅटिक घटकांचे (रंग) मिश्रित मिश्रण होते. परिणामी, इमेज इंटेन्सिफायर 2 च्या स्क्रीनवर तयार झालेल्या ऑब्जेक्टची प्रतिमा आयपीसद्वारे समजली जाते.

3 रंगात.

अशा उपकरणाचे फायदे म्हणजे अंमलबजावणीची सुलभता आणि वैयक्तिक मोनोक्रोमॅटिक (उदाहरणार्थ, I, in, B) प्रतिमा एकत्रित करण्याशी संबंधित समस्यांची अनुपस्थिती.

पारिभाषिक शब्द कसे समजून घ्यावेत? काय निवडायचे? कोणत्या प्रकारचे भरपाई आहेत? चला नाईट व्हिजन समजून घेऊया! ही विशेष उपकरणे आहेत जी कमी प्रकाशाच्या स्थितीत, विद्यमान प्रकाश वाढवतात किंवा, संपूर्ण अंधारात, IR फ्लॅशलाइट्समधून इन्फ्रारेड (IR) प्रदीपन वाढवतात. कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत रात्रीच्या वेळी नाईट व्हिजन यंत्रातून आलेली प्रतिमा आम्ही चित्रात पाहतो. ही उपकरणे प्रकाश वाढवित असल्याने, आम्हाला पार्श्वभूमीतील फ्लॅशलाइट्समधून खूप तेजस्वी ठिपके दिसतात. नाईट व्हिजनचा वापर नियमित सीसीटीव्ही कॅमेर्‍यांपासून ते विविध ऍप्लिकेशन्समध्ये केला जातो. डिव्हाइसेसची किंमत 5,000 ते 500,000 रूबल पर्यंत आहे. सर्व उपकरणे वापरलेल्या तंत्रज्ञानामध्ये भिन्न आहेत.

नाईट व्हिजन उपकरणांच्या प्रकाश प्रवर्धनाचे सिद्धांत

NVD चे ऑपरेटिंग तत्व म्हणजे कॅप्चर केलेला प्रकाश शेकडो आणि हजारो पटीने वाढवणे. दृश्यमान प्रकाशाचा संपूर्ण स्पेक्ट्रम 400 ते 760 एनएमच्या श्रेणीमध्ये आहे - हा प्रकाश आहे जो आपण पाहू शकतो आणि 760 च्या श्रेणीतील रेडिएशन इन्फ्रारेड रेडिएशन आहे, जे मानव आणि प्राण्यांसाठी अदृश्य रेडिएशन आहे. अनेक नाईट व्हिजन उपकरणे इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रममध्ये कार्य करतात.

मी वर लिहिल्याप्रमाणे, NVD चे ऑपरेटिंग तत्व म्हणजे कॅप्चर केलेला प्रकाश शेकडो आणि हजारो पटीने वाढवणे. दृश्यमान प्रकाशाचा संपूर्ण स्पेक्ट्रम 400 ते 760 एनएम पर्यंत असतो - हाच प्रकाश आहे जो आपण पाहू शकतो. ज्या स्पेक्ट्रममध्ये नाईट व्हिजन उपकरणे चांगले दिसतात ते 760-1000 nm च्या प्रदेशात आहेत आणि वेगवेगळ्या पिढ्यांसाठी स्पेक्ट्रम भिन्न आहे; ते आलेख म्हणून चित्रित केले जाऊ शकते. पुढे, आम्ही NVG च्या पिढ्या आणि तंत्रज्ञानाचा अधिक तपशीलवार अभ्यास करू.

रात्रीच्या दृश्यासाठी प्रदीपन डिव्हाइसची निर्मिती आणि निवडलेला प्रकाशक ज्या स्पेक्ट्रममध्ये कार्यरत आहे त्यानुसार निवडणे आवश्यक आहे.

उपयुक्त टिप्स

नाईट व्हिजन उपकरणांची रचना

नाईट व्हिजन डिव्हाइसेसमध्ये वापरल्या जाणार्‍या तंत्रज्ञानाच्या आधारावर पिढ्यांमध्ये विभागले जातात. रात्रीच्या दृष्टीच्या पुढील पिढ्या अस्तित्वात आहेत:

निवडलेला क्रम परिणामी प्रतिमेच्या गुणवत्तेशी संबंधित आहे. चित्राच्या गुणवत्तेसाठी काय जबाबदार आहे आणि कोणत्या पॅरामीटरद्वारे डिव्हाइसला विशिष्ट पिढीचे श्रेय दिले जाऊ शकते हे समजून घेण्यासाठी, NVD मध्ये काय समाविष्ट आहे ते शोधूया.

1. डिव्हाइसचे इनपुट लेन्स, ज्याद्वारे अंगभूत IR फ्लॅशलाइटमधून प्रकाशाचा एक छोटासा भाग किंवा परावर्तित प्रकाश डिव्हाइसमध्ये प्रवेश करतो (4)
2. इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कन्व्हर्टर (EOC) हा यंत्राचा मुख्य भाग आहे जो प्रकाश रूपांतरित करतो आणि वाढवतो.
3. निरीक्षण eyepiece
4. पॉवर युनिट
5. डिव्हाइसचे मुख्य भाग

नाईट व्हिजन यंत्राचा परिभाषित भाग म्हणून इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनव्हर्टर (यापुढे इमेज इंटेन्सिफायर म्हणून संदर्भित) प्रकाश वारंवार वाढवण्यासाठी वापरला जातो. हे इमेज इंटेन्सिफायर आहे जे NVG ची निर्मिती निर्धारित करते. आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, सर्व इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब I, I+, II, II+ आणि III पिढ्यांमध्ये सरलीकृत केल्या जाऊ शकतात; ते त्यांच्या डिझाइन, तांत्रिक वैशिष्ट्ये आणि किंमतीमध्ये एकमेकांपेक्षा खूप भिन्न आहेत. 2ऱ्या आणि 3ऱ्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या उत्पादनाच्या उच्च खर्चामुळे तसेच प्रतिस्पर्धी थर्मल इमेजिंग तंत्रज्ञानाच्या स्वस्त उत्पादनामुळे नाईट व्हिजनच्या क्षेत्रातील सध्याच्या घडामोडी मंदावल्या आहेत. नाईट व्हिजन यंत्रातील प्रतिमेची गुणवत्ता इमेज इंटेन्सिफायरच्या तीन प्रमुख वैशिष्ट्यांवर अवलंबून असते - प्रकाश वाढणे, फोटोकॅथोडची संवेदनशीलता, प्रतिमा तीव्रतेचे रिझोल्यूशन.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये प्रकाश प्रवर्धन घटक

इमेज इंटेन्सिफायरच्या सर्वात महत्वाच्या वैशिष्ट्यांपैकी एक, ज्यावर NVD ची दृष्टी श्रेणी अवलंबून असते, ती म्हणजे प्रकाश वाढणे. 1 आणि 1+ पिढ्यांच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्ससाठी, प्रकाश प्रवर्धक घटक 500 ते 1000 पट श्रेणीत असू शकतो आणि प्रतिमा तीव्रतेच्या नळीच्या वाढीवर, फोटोकॅथोडची संवेदनशीलता आणि फॉस्फरच्या प्रकाश उत्पादनावर अवलंबून असतो. मूलत:, हा गुणांक इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधून प्रकाश गेल्यानंतर प्रतिमा किती पट उजळ होईल हे दर्शविते. फोटोकॅथोडची संवेदनशीलता जितकी जास्त असेल तितका प्रकाश वाढतो.

फोटोकॅथोड संवेदनशीलता

दुसरे सर्वात महत्वाचे वैशिष्ट्य ज्यावर प्रतिमेच्या तीव्रतेतील प्रकाश प्रवर्धन अवलंबून असते. फोटोकॅथोड इमेज इंटेन्सिफायरच्या संवेदनशीलतेसाठी जबाबदार आहे. या मूल्याची गणना प्रकाश प्रवाहाच्या विशालतेच्या फोटोकरंटचे गुणोत्तर म्हणून केली जाते ज्यामुळे ते उद्भवते. फोटोकॅथोड प्रकाश प्रवाहाच्या तीव्रतेवर आणि त्याच्या वारंवारतेवर प्रतिक्रिया देतो, म्हणून त्याची संवेदनशीलता अविभाज्य आणि वर्णपटात विभागली जाते. इंटिग्रल सेन्सिटिव्हिटी (SA) फोटोकॅथोडच्या विविध फ्रिक्वेन्सीच्या प्रकाश कंपनांसह संपूर्ण प्रकाश प्रवाहाच्या प्रभावास प्रतिसाद देण्याची क्षमता दर्शवते. सामान्यतः, 2800K च्या टंगस्टन फिलामेंट कलर तापमानासह एक इनॅन्डेन्सेंट दिवा अविभाज्य संवेदनशीलता मोजण्यासाठी वापरला जातो. अविभाज्य संवेदनशीलता A/lm मध्ये मोजली जाते. फोटोकॅथोड (Sλ) ची स्पेक्ट्रल संवेदनशीलता हे फोटोकरंट आणि मोनोक्रोमॅटिक रेडियंट फ्लक्सचे गुणोत्तर आहे. हे एक अतिशय गुंतागुंतीचे मूल्य आहे; तुम्हाला नाईट व्हिजन स्कोप विकत घेण्यासाठी ते माहित असणे आवश्यक नाही. वास्तविक उपकरणांमधील फोटोकॅथोड्सची वर्णक्रमीय वैशिष्ट्ये फोटोमीटर इनपुट विंडो सामग्रीच्या ऑप्टिकल पारदर्शकतेच्या शॉर्ट-वेव्ह मर्यादेद्वारे मर्यादित आहेत. फोटोकॅथोडच्या वर्णक्रमीय वैशिष्ट्याची लाल मर्यादा सामग्रीच्या फोटोइलेक्ट्रिक प्रभावाच्या थ्रेशोल्डद्वारे निर्धारित केली जाते आणि त्याची उर्जा संरचना आणि पृष्ठभागाच्या स्थितीवर अवलंबून असते. फोटोकॅथोड उत्पादन प्रक्रियेच्या तपशीलांवर किंवा बाह्य परिस्थिती बदलल्यावर ही सीमा थोडीशी बदलू शकते. या तंत्रज्ञानामध्ये जाण्यासाठी, तुम्ही वापरलेल्या फोटोमिसिव्ह मटेरियल आणि काचेचा खालील आलेख अभ्यासू शकता:

इमेज इंटेन्सिफायर रिझोल्यूशन

तिसरे, दृष्टीच्या श्रेणीवर परिणाम करणारे सर्वात महत्वाचे वैशिष्ट्य म्हणजे प्रतिमेच्या तीव्रतेचे रिझोल्यूशन. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधील बदल आणि त्याच्या उत्पादनाच्या गुणवत्तेवर अवलंबून, दृश्य क्षेत्राच्या मध्यभागी रिझोल्यूशन, नियमानुसार, 30 ओळी/मिमी ते 50 ओळी/मिमी असू शकते. दृश्य क्षेत्राच्या काठाच्या अगदी जवळ, 1ल्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधील रिझोल्यूशन खूपच कमी आहे. दृश्य क्षेत्राच्या काठावर ते 5 रेषा/मिमी पर्यंत असू शकते. याव्यतिरिक्त, व्हिज्युअल फील्डच्या मध्यभागी ऑब्जेक्टची प्रतिमा जितकी जास्त असेल तितकी वस्तूशी तिची समानता विस्कळीत होईल. उदाहरणार्थ, जर तुम्ही नाईट व्हिजन यंत्राद्वारे चौकोन पाहिला तर ते उशासारखे दिसेल - काठावर पसरलेले. हे कोणत्याही प्रकारे डिव्हाइसच्या ऑप्टिक्समध्ये दोष नाही, कारण एखाद्याला लगेच वाटेल. ऑप्टिक्सचा त्याच्याशी काहीही संबंध नाही, विकृती पहिल्या पिढीच्या प्रतिमेच्या तीव्रतेच्या ट्यूबमुळे होते. दृश्यमानपणे हे असे दिसते:

नाईट व्हिजन उपकरणांच्या पिढ्या

पहिली पिढी

1ली जनरेशन इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब ही हर्मेटिकली सील केलेली काचेची ट्यूब आहे जिथून हवा बाहेर काढली गेली आहे. फ्लास्कच्या आत व्हॅक्यूमची डिग्री खूप जास्त आहे. इमेज इंटेन्सिफायरच्या ऑपरेशनच्या तत्त्वाचा विचार करूया:

ढोबळपणे सांगायचे तर, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब एक प्रकाश अॅम्प्लिफायर आहे; फोटोकॅथोडवरील फॉस्फर स्क्रीनवर बॉम्बर्डिंग करून प्रकाश वाढविला जातो, जो फोटॉनसह डिव्हाइसच्या लेन्सच्या जवळ स्थित आहे. फोटोकॅथोड फोटॉनला इलेक्ट्रॉनमध्ये रूपांतरित करते, जे प्रवेगक होते आणि इमेज इंटेन्सिफायरच्या कार्यरत चेंबरमध्ये प्रेरित विद्युत व्होल्टेजच्या प्रभावाखाली त्यांची ऊर्जा वाढवते. प्रवेगक चेंबरमधून गेल्यानंतर, इलेक्ट्रॉन उपकरणाच्या आयपीसमध्ये एका लहान स्क्रीनवर आदळतात, ज्यावर फॉस्फोरसेंट लेप (हिरवा किंवा पांढरा फॉस्फरस) लावला जातो, जो इलेक्ट्रॉनच्या प्रभावाखाली योग्य ठिकाणी चमकतो आणि तयार होतो. आपण पहात असलेली प्रतिमा.

1st जनरेशन नाईट व्हिजन इमेज इंटेन्सिफायरच्या ऑपरेटिंग तत्त्वाबद्दल अधिक वाचा.

एखाद्या वस्तूचा कमकुवत प्रकाश उपकरणाच्या लेन्समध्ये प्रवेश करतो. हा प्रकाश, फोटॉनच्या स्वरूपात, फोटोकॅथोडच्या पृष्ठभागावर आदळतो. प्रकाशाच्या फोटॉनचे इलेक्ट्रॉनमध्ये रूपांतर करणे हे फोटोकॅथोडचे काम आहे. फोटोकॅथोड हा फोटोकॅथोड काचेच्या आतील पृष्ठभागावर जमा केलेला प्रकाश उत्सर्जनशील पदार्थाचा पातळ थर असतो. फोटोकॅथोड निरीक्षण केलेल्या वस्तूंची प्रतिमा तयार करतो, त्याच्या पृष्ठभागावर निरीक्षणाच्या वस्तूपासून प्रकाशाचे वितरण तयार करतो. या प्रकरणात, फोटोकॅथोडच्या विरुद्ध बाजूला फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जन इलेक्ट्रॉन विद्युत् प्रवाह घनतेच्या इनपुट प्रमाणेच अवकाशीय वितरणासह होते.

प्रकाशाच्या प्रभावाखाली प्रकाश उत्सर्जन करणाऱ्या पदार्थापासून इलेक्ट्रॉनचे उत्सर्जन म्हणजे प्रकाश उत्सर्जन.
संदर्भ पुस्तकातून व्याख्या.

अशा प्रकारे, फोटोकॅथोड ऑब्जेक्टमधील प्रकाश किरणांना इनपुटवर असलेल्या समान घनतेच्या आणि वितरणाच्या इलेक्ट्रॉन बीममध्ये रूपांतरित करतो. पुढे, फोटोकॅथोडच्या आउटपुटवर प्राप्त झालेले इलेक्ट्रॉन इमेज इंटेन्सिफायरच्या कार्यरत चेंबरमध्ये प्रवेश करतात.

इमेज इंटेन्सिफायरच्या वर्किंग चेंबरमध्ये संभाव्य फरक (व्होल्टेज) तयार केला जातो, ज्यासाठी एक विशेष उच्च-व्होल्टेज ट्रान्सफॉर्मर वापरला जातो, जो वीज पुरवठ्यापासून 3V 16 केव्हीमध्ये रूपांतरित करतो, तसे, तो ट्रान्सफॉर्मर आहे जो ते तयार करतो. उपकरण चालू असताना आणि कार्यान्वित असताना ऐकू येणारी चीक. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या कार्यरत चेंबरमध्ये, व्होल्टेजच्या प्रभावाखाली, फोटोकॅथोडमधून बाहेर पडणारे इलेक्ट्रॉन विद्युत क्षेत्राच्या प्रभावाखाली प्रवेगित होतात. इलेक्ट्रॉन्सचा वेग वाढल्याने ते त्यांची गतिज ऊर्जा वाढवतात आणि उच्च उर्जेसह आयपीस स्क्रीनवर आदळतात, ज्यावर फॉस्फर लावला जातो. इलेक्ट्रॉनच्या प्रभावाखाली, फॉस्फर चमकू लागतो - प्रकाशाचे फोटॉन उत्सर्जित करते, जे आपण भिंगाच्या काचेप्रमाणे आयपीस लेन्सद्वारे प्रतिमेच्या स्वरूपात पाहतो.

हे लक्षात घेतले पाहिजे की इमेज इंटेन्सिफायरच्या कार्यक्षेत्रात, व्होल्टेजच्या प्रभावाखाली, ऑप्टिकल लेन्स प्रमाणेच इलेक्ट्रॉनिक लेन्स तयार होते, ज्यामध्ये अपवर्तक पृष्ठभागांची भूमिका इलेक्ट्रोस्टॅटिक फील्ड लाइनद्वारे खेळली जाते जी निर्देशित करते आणि जसे ऑप्टिकल लेन्स प्रकाश किरणांवर लक्ष केंद्रित करते त्याच प्रकारे इलेक्ट्रॉन फोकस करा. म्हणून, आयपीस स्क्रीनच्या पृष्ठभागावर एक चमकदार उलटी प्रतिमा दिसते, जी एनव्हीडी आयपीसद्वारे भिंगाद्वारे पाहिली जाऊ शकते.

काही प्रकरणांमध्ये, उत्पादक डिव्हाइसच्या आत एक रिव्हर्सिंग लेन्स ठेवतात, त्यामुळे तुम्हाला मिळणारे आउटपुट ही एक सामान्य प्रतिमा आहे जी फ्लिप करण्याची आवश्यकता नाही. हे प्रत्यक्ष ऑप्टिकल अक्षाच्या सापेक्ष दृश्यमान प्रतिमेच्या स्थिती अचूकतेवर परिणाम करते, कारण सर्व प्रतिमा तीव्रता पूर्णपणे केंद्रस्थानी नसतात आणि ऑप्टिकल अक्षाशी संबंधित सममित प्रतिमा नसतात. हे तंत्रज्ञान फक्त 2 आणि 3 पिढ्यांच्या उपकरणांमध्ये वापरले जाते.

फोटोकॅथोडच्या फोटोमिसिव्ह लेयरमधून इलेक्ट्रॉन निघून जाण्याची प्रक्रिया नेहमीच घडते, प्रतिमा इंटेन्सिफायर ट्यूब उर्जा स्त्रोताशी जोडलेली आहे की नाही याची पर्वा न करता. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये फोकसिंग इलेक्ट्रोस्टॅटिक किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक फील्ड तयार केले नसल्यास, इलेक्ट्रॉन हळूहळू फोटोकॅथोड स्तरावर परत येतात. जेव्हा डिव्हाइस बंद केले जाते तेव्हा डिव्हाइस स्क्रीनवर हिरवी चमक राहते तेव्हा हे वैशिष्ट्य स्वतः प्रकट होते.

तसे, रात्रीच्या दृष्टीमध्ये आपल्याला हिरवी प्रतिमा का दिसते? याचे कारण असे की यंत्राच्या आयपीसमध्ये स्क्रीन झाकणाऱ्या इमेज इंटेन्सिफायर फॉस्फोर्समध्ये सहसा हिरवी चमक असते.

डोळ्याला हिरव्या प्रकाशाशी जुळवून घेणे सोपे आहे, म्हणून हिरव्या प्रतिमा तीव्रतेची निवड करणे श्रेयस्कर आहे, परंतु काळा आणि पांढरा प्रतिमा तीव्रता अधिक कॉन्ट्रास्ट दर्शवते.
वैयक्तिक निरीक्षणातून.

पहिल्या पिढीतील NVG चे मुख्य पॅरामीटर्स

पहिल्या पिढीचे फायदे:किंमत
पहिल्या पिढीचे तोटे:काठावरील प्रतिमेचे विकृतीकरण, कमी प्रकाश वाढणे

वैयक्तिक निरीक्षणे

पहिल्या पिढीतील प्रतिमा

पहिल्या पिढीतील नाईट व्हिजन डिव्हाइसचा मुख्य दोष म्हणजे चित्राच्या काठावर विकृत प्रतिमा. हे असे दिसते:

1+ पिढी

1+ जनरेशन इमेज इंटेन्सिफायरमध्ये, दृश्य क्षेत्राच्या काठावरचे रिझोल्यूशन मध्यभागी असलेल्या रिझोल्यूशनपेक्षा थोडे वेगळे असते आणि वस्तूंच्या आकाराचे विकृतीकरण जवळजवळ अगोचर असते. या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधील एकसमान फील्ड रिझोल्यूशन एका विशेष सपाट-अवतल फायबर-ऑप्टिक प्लेट (एफओपी) मधून फोटोकॅथोड वापरून प्राप्त केले जाते, ज्याच्या अवतल पृष्ठभागावर फोटोमिसिव्ह सामग्री लागू केली जाते.

तुलनेने अलीकडे, एक नवीन विकास दिसून आला आहे - सुपर 1+ जनरेशन इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब, ज्यामध्ये, मूळ तांत्रिक समाधानामुळे, नवीन लेन्ससह फोटोकॅथोडचा वापर न करता फोटोकॅथोडचा गोलाकार आकार आहे. यामुळे प्रकाशाची हानी न होता दृश्याच्या संपूर्ण क्षेत्रावर बऱ्यापैकी स्पष्ट प्रतिमा मिळवणे शक्य झाले आणि त्यामुळे प्रतिमेच्या तीव्रतेत वाढ कायम ठेवताना प्रकाशाचा लाभ राखणे शक्य झाले.

1ली आणि 1+ पिढ्यांच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबसह NVDs आकाशात ¼ चंद्राच्या उपस्थितीशी संबंधित नैसर्गिक रात्रीच्या प्रकाशाच्या परिस्थितीत चांगले कार्य करतात. कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत, तुम्ही IR इल्युमिनेटर चालू करणे आवश्यक आहे.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्सच्या निर्मितीसाठी विद्यमान तंत्रज्ञान संपूर्ण स्क्रीनच्या पृष्ठभागाची अत्यंत एकसमान ब्राइटनेस आणि कोणत्याही गडद किंवा हलक्या ठिपक्यांची पूर्ण अनुपस्थिती प्राप्त करण्यास परवानगी देत ​​​​नाही. म्हणून, जर तुम्ही नाईट व्हिजन यंत्रामध्ये एकसमान प्रकाशित पांढर्‍या पृष्ठभागाचे निरीक्षण केले तर, तुम्हाला लहान काळे ठिपके, राखाडी पट्टे किंवा दृश्याच्या क्षेत्रात स्क्रीनच्या भागांच्या ब्राइटनेसमध्ये थोडा फरक दिसू शकतो, जे येथे काम करताना व्यावहारिकदृष्ट्या अदृश्य असतात. रात्री हे ठिपके आणि असमान ब्राइटनेस इमेज इंटेन्सिफायरच्या विश्वासार्हतेवर (दीर्घकालीन स्थिर ऑपरेशन) प्रभावित करत नाहीत आणि ते दोष नाहीत. पहिल्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबची सेवा आयुष्य सुमारे 1000 तास आहे, जे एका साध्या निसर्ग प्रेमीसाठी सुमारे 3-5 आणि काहीवेळा अधिक वर्षे ऑपरेशनसाठी पुरेसे आहे. त्यानंतर, प्रतिमेच्या तीव्रतेची संवेदनशीलता कमी होते आणि प्रतिमेची चमक आणि तीव्रता कमी होते. जुन्या टेलिव्हिजनच्या पिक्चर ट्यूबवर अंदाजे समान प्रभाव दिसून येतो.

हे लक्षात ठेवले पाहिजे की पहिल्या पिढीतील प्रतिमा तीव्रतेच्या नळ्या असलेले खूप कमी NVD मॉडेल्स डिव्हाइसच्या अपघाती प्रदीपनपासून संरक्षणासह तयार केले जातात. म्हणून, डिव्हाइस ऑपरेट करताना, दृश्याच्या क्षेत्रात अचानक एक तेजस्वी प्रकाश स्रोत दिसल्यास (फ्लॅशलाइट, कार हेडलाइट्स, खोलीतील दिवे अचानक चालू झाले, ते चालू असताना संरक्षक कव्हर चुकून डिव्हाइसमधून काढले गेले. दिवसा), तुम्ही ताबडतोब डिव्हाइसची लेन्स बाजूला हलवा आणि कव्हरसह बंद करा. किंवा शेवटचा उपाय म्हणून, हाताने.

अन्यथा, फोटोकॅथोडच्या प्रदीपनातील एकाहून अधिक वाढीमुळे त्यातून बाहेर पडलेल्या इलेक्ट्रॉन्सच्या संख्येत हिमस्खलनासारखी वाढ होईल, लागू व्होल्टेजने शेकडो वेळा वाढेल आणि परिणामी, विद्युत प्रवाहकीय थर जळतील. फोटोकॅथोड आणि फॉस्फरचे बर्नआउट. नियमानुसार, अशी प्रकरणे ऑपरेटिंग नियमांचे उल्लंघन मानली जातात आणि वॉरंटीमध्ये समाविष्ट नाहीत; नाईट व्हिजन डिव्हाइसेसच्या दुरुस्तीमुळे ग्राहकांसाठी महत्त्वपूर्ण सामग्री खर्च होईल.

1ली आणि 1+ जनरेशन नाईट व्हिजन उपकरणांची तुलना.

1 ली पिढीचा मुख्य गैरसोय कमी प्रभाव प्रतिरोध मानला जातो - इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या काचेच्या शरीरामुळे, 1 ली पिढी उच्च रीकॉइल असलेल्या शस्त्रांवर रात्रीच्या दृष्टीक्षेपात वापरली जाऊ शकत नाही. तसेच 1ल्या पिढीमध्ये, इलेक्ट्रॉनिक लेन्सच्या प्रभावामुळे परिणामी प्रतिमा कडांवर विकृत होते, जी इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या कार्यरत चेंबरमध्ये उद्भवते. 1+ जनरेशनमध्ये, मेटल-सिरेमिक इमेज इंटेन्सिफायर बॉडीच्या वापरामुळे, प्रभाव प्रतिरोधकतेची समस्या सोडवली गेली आहे आणि 1+ जनरेशन इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबसह दृष्टी विविध कॅलिबर्सवर वापरली जाऊ शकते. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या इनपुट आणि आउटपुटवर फायबर-ऑप्टिक प्लॅनो-अवतल लेन्स वापरून चित्राच्या काठावर विकृत प्रतिमांची समस्या देखील सोडवली गेली आहे, म्हणून शस्त्रे खरेदी आणि स्थापनेसाठी 1+ जनरेशन NVG ची शिफारस केली जाते. आम्ही कोणालाही शिकारीसाठी 1ली पिढी विकत घेण्याचा सल्ला देणार नाही, हा पैशाचा अपव्यय आहे, 1+ पिढी खरेदी करण्याचा विचार करणे योग्य आहे. बर्‍याचदा, चिनी उत्पादक 1+ जनरेशन 1 पिढी म्हणतात परंतु फायबर ऑप्टिक लेन्ससह, जे त्यांना कालबाह्य 0 पिढी 1 पिढी म्हणून विकण्याची संधी देते. काही प्रकरणांमध्ये, 1+ पिढीसाठी, उत्पादक फायबर-ऑप्टिक लेन्सशिवाय फोटोकॅथोडसह 0 जनरेशन जारी करतात. चीनी उपकरणे खरेदी करताना, हे लक्षात ठेवा.

1+ पिढीचे फायदे:शॉक प्रतिरोध, धार विकृत नाही
1+ पिढीचे तोटे: 2+ पिढीच्या तुलनेत कमी प्रकाश वाढणे

गरम पाठलाग मध्ये

2+ पिढी

ही पिढी बायप्लॅनर डिझाइनच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबवर तयार केली गेली आहे, म्हणजेच इलेक्ट्रोस्टॅटिक लेन्सशिवाय, फोटोकॅथोडपासून स्क्रीनवर प्रतिमा थेट हस्तांतरणासह. इमेज इंटेन्सिफायर प्रकाश वाढवण्यासाठी MCP वापरतो. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब डिव्हाइस आकृतीमध्ये योजनाबद्धपणे दर्शविले आहे:

फोटोकॅथोड लेयर आणि MCP (मायक्रोचॅनेल प्लेट) इनपुट, MCP आउटपुट आणि फॉस्फर लेयर मधील अंतर खूपच लहान आहे. एमसीपीच्या फोटोकॅथोड, इनपुट आणि आउटपुटला दिलेले व्होल्टेज इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या विशिष्ट डिझाइनवर अवलंबून असतात आणि एमसीपीच्या आउटपुटवरील व्होल्टेज वेगळे असतात आणि जास्तीत जास्त रिझोल्यूशन प्राप्त करण्यासाठी मॅन्युफॅक्चरिंग प्रक्रियेदरम्यान समायोजित केले जातात. इमेज इंटेन्सिफायर स्क्रीनवरील प्रतिमा सरळ आहे. ते उलट करण्यासाठी, एका सपाट काचेच्या प्लेटऐवजी, ज्यावर फॉस्फर लावले जाते, फायबर-ऑप्टिक प्लेट वापरली जाते, ज्याचे तंतू हलके मार्गदर्शक असतात आणि प्रतिमा 180° वर फिरवल्या जातात अशा प्रकारे वळवल्या जातात. . अशा प्लेटच्या अनुपस्थितीत, आयपीसच्या समोर रॅपिंग सिस्टम (OS) स्थापित करणे आवश्यक आहे. या प्रकरणात इमेज इंटेन्सिफायर स्क्रीनवरील प्रतिमा मायक्रोस्कोप (OS + eyepiece = मायक्रोस्कोप) द्वारे पाहिली जाते आणि आयपीसच्या मागे आधीच एक बाहेर पडणारा विद्यार्थी (हवेत लटकलेला एक हलका वर्तुळ) आहे, जो प्रतिमा वापरताना अस्तित्वात नाही. - रिव्हर्सिंग इमेज इंटेन्सिफायर, कारण या प्रकरणात आयपीस भिंगाचे काम करते आणि बाहेर पडणारा विद्यार्थी डोळा आहे.

पिढी 2 मध्ये, मुख्य फायदा मायक्रोचॅनेल प्लेटद्वारे प्राप्त केला गेला आणि कालबाह्य इलेक्ट्रोस्टॅटिक लेन्सपासून मुक्त होण्याचा निर्णय घेण्यात आला, ज्यामुळे मजबूत प्रकाश स्रोतांपासून भडकण्यापासून मुक्त होणे शक्य झाले. याचा परिणाम म्हणजे एक अतिशय कॉम्पॅक्ट इमेज इंटेन्सिफायर आहे ज्याची वैशिष्ट्ये 2 ऱ्या पिढीपेक्षा जास्त वाईट नाहीत. लाभ सुमारे 20000-30000 आहे, बाह्य प्रकाशावर अवलंबून स्वयंचलित ब्राइटनेस समायोजन आहे. याव्यतिरिक्त, प्रवेग कॅमेर्‍याची अनुपस्थिती आपल्याला एक स्पष्ट प्रतिमा मिळविण्यास अनुमती देते.

MCP

MCP ही एक चाळणी आहे ज्याचा व्यास 6-10 मायक्रॉन आणि 1 मिमी पेक्षा जास्त नसलेल्या नियमित अंतरावर असलेल्या वाहिन्या असतात. MCP चे दोन्ही पृष्ठभाग पॉलिश केलेले आणि मेटलाइझ केलेले आहेत आणि त्यांच्यामध्ये अनेक शंभर व्होल्टचा व्होल्टेज लागू केला जातो. अशा चाळणीच्या चॅनेलमध्ये प्रवेश केल्यावर, इलेक्ट्रॉनला MCP च्या भिंतींशी टक्कर येते आणि दुय्यम इलेक्ट्रॉन बाहेर पडतात. इलेक्ट्रॉन फ्लाइटच्या संपूर्ण लांबीवर (1 मिमी) प्रक्रिया अनेक वेळा पुनरावृत्ती होते, यामुळे आम्हाला 1 आणि 1+ पिढ्यांपेक्षा जास्त प्रकाश प्रवर्धक घटक (x10,000) मिळू शकतो. MCP मध्ये मायक्रोमीटर-आकाराचे चॅनेल मिळविण्यासाठी, ऑप्टिकल फायबर वापरले जाते, जे रासायनिक अभिक्रियांच्या प्रभावाखाली, चाळणीचे स्वरूप घेते. जर जनरेशन 1 किंवा 1+ च्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये फोटोकॅथोडमधून उत्सर्जित होणारा एकच इलेक्ट्रॉन प्रवेगक चेंबरच्या व्हॅक्यूममध्ये फिरला आणि एकटाच स्क्रीनवर (एनोड) पोहोचला, तर एमसीपी चॅनेलमध्ये फोटोकॅथोडमधून उत्सर्जित होणारा प्रत्येक इलेक्ट्रॉन तयार होतो. इलेक्ट्रॉनचा संपूर्ण थवा जो स्क्रीनवर वारंवार आदळतो. या तंत्रज्ञानाबद्दल धन्यवाद, प्रकाश प्रवर्धन घटक 25,000-30,000 वेळा पोहोचतो.

1 - फोटोकॅथोड; 2 - मायक्रोचॅनेल प्लेट; 3 - स्क्रीन

कारण रॅपराउंड इलेक्ट्रोस्टॅटिक लेन्स काढून टाकण्यात आले आणि प्रतिमा योग्य असल्याची खात्री करण्यासाठी आयपीसमध्ये अतिरिक्त लेन्स जोडणे आवश्यक होते. परंतु इमेज इंटेन्सिफायरच्या कॉम्पॅक्टनेसबद्दल धन्यवाद, स्यूडो-बायनोक्युलर सिस्टीममधून नाईट व्हिजन गॉगल (NVG) डिझाइन करणे शक्य झाले, जेथे बीम स्प्लिटिंग प्रिझम वापरून एका इमेज इंटेन्सिफायरमधील प्रतिमा दोन आयपीसमध्ये विभाजित केली जाते. येथे प्रतिमा रोटेशन अतिरिक्त मिनी-लेन्समध्ये चालते. तसेच, विशेष फायबर-ऑप्टिक प्लेट वापरून प्रतिमा रोटेशन केले जाऊ शकते. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये, ही रॅपिंग प्लेट सहसा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये तयार केली जाते. काही इलेक्ट्रॉन MCP चॅनेलमध्ये प्रवेश करत नाहीत, भिंतींमधून परावर्तित होतात आणि शेजारच्या चॅनेलमध्ये संपतात. परिणामी, तेजस्वी प्रकाश स्रोतांभोवती प्रभामंडल तयार होतात - आणि मायक्रोचॅनेल प्लेटमधून फोटोकॅथोड जितके पुढे असेल तितके हेलो मोठे असेल आणि MCP मधील चॅनेल जितके पातळ असतील तितके प्रकाशमान प्रकाशमान होईल. या चित्रात दिव्यांभोवती प्रभामंडल दिसू शकतो:

जर तुम्हाला NVD सह अशा परिस्थितीत काम करायचे असेल जेथे साइड प्रदीपन शक्य असेल, तर इनपुटवर काचेच्या ऐवजी फायबर-ऑप्टिक प्लेट स्थापित केली जाते, जी फोटोकॅथोडला साइड इलुमिनेशनपासून संरक्षण करते आणि आपल्याला अधिक विरोधाभासी प्रतिमा प्राप्त करण्यास अनुमती देते. 2+ इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचे लहान एकूण परिमाण 2ऱ्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या तुलनेत NVD चे एकूण परिमाण आणि वजन लक्षणीयरीत्या कमी करणे शक्य करतात. जनरेशन 2 आणि 2+ इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचे ऑपरेटिंग लाइफ सुमारे 1000 ते 3000 तास आहे, जे 1ल्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबपेक्षा तीन पट जास्त आहे. पिढ्या 2 आणि 2+ च्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबच्या अंगभूत पॉवर सप्लायमध्ये स्क्रीनच्या ब्राइटनेसचे स्वयंचलित समायोजन आणि प्रकाश ओव्हरलोड्सपासून फोटोकॅथोडचे अंगभूत इलेक्ट्रॉनिक संरक्षण असते आणि इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्समध्ये स्वत: शिवाय प्रतिमा गुणवत्ता चांगली असते. दृश्याच्या संपूर्ण क्षेत्रामध्ये विकृती आणि अगदी कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत कार्य करू शकते - चंद्राच्या अनुपस्थितीत, परंतु केवळ ताऱ्यांची उपस्थिती आणि नंतर हलक्या ढगांमध्ये. जनरेशन 2, 2+ च्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबसह NVD ची किंमत पहिल्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबसह उपकरणांच्या किंमतीपेक्षा 5-10 पट जास्त आहे आणि क्वचितच 2000 यूएस डॉलर्सच्या खाली येते. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 2+ ची उच्च किंमत (तसेच 3 री पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स) त्यांच्या उत्पादनाच्या तंत्रज्ञानामुळे (उच्च प्रमाणात व्हॅक्यूम असलेल्या विशेष अल्ट्रा-क्लीन व्हॅक्यूम चेंबर्समध्ये) आणि उत्पादन खर्च या दोन्हीमुळे आहे. MCPs आणि VOPs चे.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 1, 1+, 2+ पिढ्यांची वैशिष्ट्ये

2+ पिढीचे फायदे:फ्लेअर नाही, कॉम्पॅक्ट आकार, उच्च रिझोल्यूशन.
2+ पिढीचे तोटे:अतिरिक्त रॅपिंग ऑप्टिक्स आणि पॉइंट लाइट स्त्रोतांभोवती एक प्रभामंडल आवश्यक आहे.

वैयक्तिक अनुभवातून

पिढी 3

हे जनरेशन 2+ इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबपेक्षा वेगळे आहे ज्यामध्ये फोटोकॅथोड गॅलियम आर्सेनाइड (AsGa) च्या आधारे बनविला गेला आहे, ज्यामुळे त्याची अविभाज्य संवेदनशीलता 900-1600 μA/lm आणि इन्फ्रारेड प्रदेशात संवेदनशीलता वाढवणे शक्य होते. ते 190 μA/lm (अवरक्त प्रदेशात इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 2+ च्या तुलनेत 10 पट जास्त आणि सुपर जेन 2+ पेक्षा 6 पट जास्त). रिजोल्यूशन 42-64 ओळी/मिमी. सेवा आयुष्य 10,000 तासांपर्यंत आहे, जे इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 2 आणि 2+ पेक्षा तीन पट जास्त आहे आणि इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 1 पेक्षा 10 पट जास्त आहे.

3ऱ्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबवर आधारित डिव्हाइसेस अत्यंत कमी प्रकाशाच्या परिस्थितीत खूप चांगले काम करतात. डिव्हाइसमधील चित्र समृद्ध, स्पष्ट, चांगले कॉन्ट्रास्ट आणि तपशीलवार तपशीलांसह आहे. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 2+ च्या विपरीत, कोणतेही फायबर-ऑप्टिक वॉशर नाही इनपुटवर, त्यामुळे साइड इफेक्ट्स प्रदीपन पासून कोणतेही संरक्षण नाही, ज्यामुळे शहरी वातावरणात वापरणे कठीण होते. उच्च किमतीमुळे, II+ पेक्षा 1.5-2.5 पट जास्त, 3ऱ्या पिढीच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबवर आधारित उपकरणे क्वचितच आढळतात. खुले बाजार, आणि प्रामुख्याने विशेष उपकरणे (लष्करी, गुप्तचर सेवा इ.) मध्ये वापरले जातात.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 3 चे निर्माते कबूल करतात की नवीन 3 जनरेशन सिस्टममधील कार्यक्षमतेमध्ये कोणतेही मूलभूत फरक नाहीत. 2+ फोटोकॅथोड वापरत असताना संवेदनशीलता (अधोगती) गमावत असल्याने थर्ड-जनरेशन कन्व्हर्टर्सचे फायदे या उपकरणांच्या वयानुसार स्पष्ट होतात. अशा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचे सेवा आयुष्य सुमारे 3,000 तास आहे.

विचारात घेतलेल्या वर्गीकरणाच्या चौकटीत द्रुतपणे नेव्हिगेट करण्यासाठी, आपण सारणी वापरावी, जी प्रतिमा तीव्रतेच्या मुख्य वैशिष्ट्यांचा सारांश देते. तथापि, अधिक संपूर्ण मूल्यांकनासाठी, ऑप्टिकल घटकांसाठी आणि अशा उपकरणांच्या डिझाइनसाठी विशिष्ट आवश्यकता समजून घेणे आवश्यक आहे. ऑप्टिकल घटकांच्या प्राप्त गुणवत्तेमुळे प्रतिमा तीव्रतेच्या नळ्यांचा विकास मर्यादित झाला नाही. रेझोल्यूशन मर्यादा, जी निरीक्षण करण्यायोग्य ऑब्जेक्टची किमान कोनीय परिमाणे निर्धारित करते, वापरलेल्या MCPs च्या रिझोल्यूशनद्वारे, म्हणजेच चॅनेलच्या व्यासाद्वारे निर्धारित केली जाते. आज, NVGs सरासरी 30-40 रेषा/मिमी प्रदान करतात; इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब III ची सर्वोत्तम उदाहरणे, प्रामुख्याने विमानचालनासाठी, 64 रेषा/मिमी पर्यंत पोहोचतात. अशा MCPs मध्ये छिद्र व्यास 5-6 मायक्रॉन आहे आणि त्याची जाडी एक मिमीच्या शंभरावा भाग आहे. त्यांच्या उच्च नाजूकपणामुळे, या प्लेट्स तयार करणे आणि प्रक्रिया करणे अत्यंत कठीण आहे. या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधील प्रकाश प्रवर्धन 50,000-70,000 वेळा पोहोचते.

गॅलियम आर्सेनाइडवर आधारित फोटोकॅथोड इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमधील अवशिष्ट दाबांवर खूप मागणी करतो आणि गॅस आयनद्वारे "विषबाधा" होण्यास सहज संवेदनाक्षम असतो, ज्यामुळे फोटोकॅथोडची संवेदनशीलता कमी होते आणि सेवा जीवन कमी होते. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब. गॅलियम आर्सेनाइडवर आधारित फोटोकॅथोडचे संरक्षण करण्यासाठी, एक आयन-बॅरियर फिल्म वापरली जाते, जी एमसीपीच्या इनपुट पृष्ठभागावर जमा केली जाते, जी एमसीपी चॅनेलमधून सकारात्मक आयन आणि तटस्थ वायू बाहेर पडण्यास प्रतिबंध करते (जे एमसीपीच्या आत इलेक्ट्रॉन बॉम्बस्फोट दरम्यान तयार होतात. चॅनेल) आणि त्याद्वारे फोटोकॅथोड जतन करते, जे सेवा जीवन उपकरण सेवा वाढवते. इंटिग्रल सेन्सिटिव्हिटी 1000-1800 µA/lm, तरंगलांबी 830 nm - 100-190 mA/W, गेन 40000-70000, कमाल रिझोल्यूशन 45-64 लाइन/मिमी, सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर 1001-1601 सेवा तास .

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 1, 1+, 2+, 3 पिढ्यांची वैशिष्ट्ये.

तिसऱ्या पिढीचे फायदे:उच्च लाभ, संवेदनशीलता आणि रिझोल्यूशन, दीर्घ सेवा आयुष्य, ओव्हरलोड्ससाठी उच्च प्रतिकार.
तिसऱ्या पिढीचे तोटे:

सार्वजनिकरित्या उपलब्ध स्त्रोतांकडून

चित्रपटाशिवाय 3+ पिढी

कधीकधी पिढी 3+ म्हणतात. आयन-बॅरियर फिल्म काढून टाकण्याऐवजी, त्यांनी ती तीन पट पातळ केली, सुधारित MCP वापरला आणि कमी व्होल्टेजसह इमेज इंटेन्सिफायरसाठी स्पंदित उर्जा स्त्रोत देखील स्थापित केला. परिणामी, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबची सेवा जीवन आणि ओव्हरलोड्सचा प्रतिकार कमी न करता त्याची वैशिष्ट्ये लक्षणीयरीत्या वाढवणे शक्य झाले. स्विचिंग पॉवर सप्लायबद्दल धन्यवाद, इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबवरील तेजस्वी प्रकाश स्रोतांच्या प्रभावापासून मुक्त होणे शक्य झाले. अविभाज्य संवेदनशीलता 2000-2700 µA/lm च्या श्रेणीत असते, तरंगलांबी 830 nm - 190-250 mA/W वर संवेदनशीलता, तरंगलांबी 880 nm - 80-120 mA/W, कमाल 0602, 040-50, 065 रेझोल्यूशन, लाभ रेषा/मिमी, सिग्नल-टू-आवाज गुणोत्तर 25-28, सेवा आयुष्य 10,000 तास.

1, 1+, 2+, 3, 3+ पिढ्यांच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबची वैशिष्ट्ये.

3+ पिढीचे फायदे:जास्त लाभ, कमी हेलो, उच्च संवेदनशीलता आणि रिझोल्यूशन, दीर्घ सेवा आयुष्य, उच्च ओव्हरलोड प्रतिरोध.
3+ पिढीचे तोटे:आयन बॅरियर फिल्म कमाल कामगिरी कमी करते.

सार्वजनिकरित्या उपलब्ध स्त्रोतांकडून

डिजिटल पिढी

अलीकडे, डिजिटल नाईट व्हिजन उपकरण अधिक लोकप्रिय झाले आहेत. डिजीटल नाईट व्हिजन उपकरणांचे ऑपरेटिंग तत्त्व मागील उपकरणांपेक्षा लक्षणीय भिन्न आहे. आम्ही असे म्हणू शकतो की प्रकाश बदलण्याच्या मागील पद्धती अॅनालॉग पद्धती आहेत. अॅनालॉग आणि डिजिटल फोटोग्राफी सारखे. ऑपरेशनचे तत्त्व सोपे आहे, डिव्हाइसमध्ये एक डिजिटल मॅट्रिक्स आहे जो IR रेडिएशन स्पेक्ट्रममध्ये कार्य करतो आणि उच्च प्रकाश प्रवर्धन करतो, डिव्हाइसच्या लेन्सद्वारे, प्रकाश मॅट्रिक्समध्ये प्रवेश करतो आणि मॅट्रिक्स आधीपासूनच येणार्या प्रकाशाचे डिजिटल प्रतिमेमध्ये रूपांतरित करतो. डिव्हाइसची स्क्रीन. अशा उपकरणांमध्ये एक महत्त्वपूर्ण कमतरता आहे - बाह्य IR प्रदीपनशिवाय अत्यंत अंधारात कार्य करण्यास असमर्थता. या संदर्भात, उपकरणांची 2 री पिढी लक्षणीयरीत्या चांगली आहे. तथापि, अशा उपकरणांचा फायदा असा आहे की ते प्रकाशाच्या प्रदर्शनास घाबरत नाहीत आणि रात्रंदिवस काम करू शकतात.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब 1, 1+, 2+, 3, 3+, डिजिटल पिढीची वैशिष्ट्ये.

रात्रीच्या दृष्टीच्या प्रतिमेवर काळे ठिपके तीव्र होतात.

रात्रीच्या दृष्टीच्या प्रतिमेवर काळे ठिपके तीव्र होतात. निःसंशयपणे, 100 हजार पेक्षा जास्त रूबलसाठी एखादे डिव्हाइस खरेदी करताना, आपल्याला परिपूर्ण डिव्हाइस मिळवायचे आहे. परंतु आपल्याला हे समजून घेणे आवश्यक आहे की हे अद्याप मोठ्या प्रमाणात उत्पादन आहे आणि GOST नुसार काळ्या ठिपक्यांची विशिष्ट संख्या आहे. अर्थात, आमचे विशेषज्ञ “स्वच्छ” उपकरणे निवडतात. कोणत्याही परिस्थितीत, प्रत्येक उपकरणावर काळे ठिपके असतात, एका बाबतीत ते सुईच्या टोचण्यासारखे असते, तर दुसर्‍या बाबतीत ते तारांकित आकाशासारखे असते. किंबहुना, तुम्ही वास्तविक स्थितीतील बहुतेक मुद्दे लक्षात घेण्यास सक्षम नसाल. कारण जेव्हा तुम्ही पांढऱ्या भिंतीकडे पाहता तेव्हाच ते लक्षात येतात, परंतु रात्री जंगलात ते पूर्णपणे अदृश्य असतात. याव्यतिरिक्त, दृश्य क्षेत्राची शुद्धता डिव्हाइसच्या कार्यप्रदर्शनातील पहिल्या किंवा अगदी पाचव्या बिंदूपासून दूर आहे. उदाहरणार्थ, बहुतेक बाबतीत “स्वच्छ” उपकरणापेक्षा “घाणेरडे” उपकरण चांगले असेल.

तुम्ही मिळवलेल्या ज्ञानावर आधारित नाईट व्हिजन डिव्हाइस निवडा! आमच्या स्टोअरमध्ये कोणत्याही बजेट आणि कोणत्याही कार्यासाठी रात्रीच्या दृष्टीच्या उपकरणांची एक मोठी कॅटलॉग आहे! कॉल करा आणि वेबसाइटद्वारे खरेदी करा! 

(IEC), डोळ्यांना न दिसणार्‍या वस्तूची प्रतिमा (IR, UV आणि क्ष-किरणांमध्ये) दृश्यमान मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी किंवा दृश्यमान प्रतिमेची चमक वाढवण्यासाठी व्हॅक्यूम फोटोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण. इमेज इंटेन्सिफायरचे ऑपरेशन ऑप्टिकल रूपांतरणावर आधारित आहे. किंवा क्ष-किरण फोटोकॅथोड वापरून इलेक्ट्रॉनिक प्रतिमा आणि नंतर कॅथोडोल्युमिनेसेंट स्क्रीनवर प्राप्त झालेल्या प्रकाशात (दृश्यमान) इलेक्ट्रॉनिक प्रतिमा (कॅथोडोल्युमिनेसन्स, ल्युमिनोफोरेस पहा).

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब (Fig.) मध्ये, ऑब्जेक्ट A ची प्रतिमा फोटोकॅथोड F वर लेन्स O वापरून प्रक्षेपित केली जाते (क्ष-किरण वापरताना, ऑब्जेक्टची सावली प्रतिमा थेट फोटोकॅथोडवर प्रक्षेपित केली जाते). वस्तूच्या रेडिएशनमुळे फोटोकॅथोडच्या पृष्ठभागावरून फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जन होते आणि उत्सर्जनाची तीव्रता बदलते. नंतरचे क्षेत्र त्यावर प्रक्षेपित केलेल्या प्रतिमेच्या ब्राइटनेसच्या वितरणानुसार बदलतात. फोटोइलेक्ट्रॉनला विद्युतीय गतीने गती दिली जाते. फोटोकॅथोड आणि स्क्रीनच्या मधील क्षेत्रामध्ये इलेक्ट्रॉन लेन्स (FE - फोकसिंग इलेक्ट्रोड) द्वारे फोकस केले जाते आणि स्क्रीनवर E. चा भडिमार करतात, ज्यामुळे त्याची ल्युमिनेसेन्स होते. स्क्रीनच्या वैयक्तिक बिंदूंच्या चमकाची तीव्रता फोटोइलेक्ट्रॉनच्या फ्लक्स घनतेवर अवलंबून असते, परिणामी ऑब्जेक्टची दृश्यमान प्रतिमा स्क्रीनवर दिसते. सिंगल- आणि मल्टी-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब (कॅस्केड) आहेत; नंतरचे अनुक्रमिक आहेत. दोन किंवा अधिक सिंगल-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचे कनेक्शन.

नायब. इलेक्ट्रोस्टॅटिक इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स व्यापक बनल्या आहेत. फोकसिंग, ज्यामध्ये प्रतिमा नॉन-युनिफॉर्म अक्षसिमेट्रिक इलेक्ट्रोस्टॅटिकद्वारे हस्तांतरित केली जाते. फील्ड - फील्ड इलेक्ट्रॉनिक लेन्स.या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्समध्ये, फोटोकॅथोड आणि एनोड यांच्यामध्ये विसर्जन (कॅथोड) लेन्सचे क्षेत्र तयार होते, जे सामान्यतः कापलेल्या शंकूच्या स्वरूपात बनवले जाते, ज्याचा लहान पाया कॅथोडला तोंड देतो; एनोड संभाव्यता थेट एनोडच्या मागे असलेल्या स्क्रीनच्या संभाव्यतेच्या बरोबरीची आहे. लेन्स फोटोकॅथोडच्या प्रत्येक बिंदूद्वारे उत्सर्जित होणारे इलेक्ट्रॉन अरुंद बीममध्ये एकत्रित करते, ज्यामुळे स्क्रीनवर एक चमकदार प्रतिमा तयार होते, जी स्क्रीनवर प्रक्षेपित केलेल्या प्रतिमेसारखी भौमितीयदृष्ट्या समान असते. फोकसिंग सिस्टमसह इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब अनेक रिझोल्यूशनसह चांगल्या प्रतिमा तयार करतात. दहापट रेषा/मिमी. लेन्स अनेकांच्या कपातीसह प्रतिमा हस्तांतरित करते. वेळा, जे स्क्रीनची चमक >=10 पटीने वाढवते; कॅथोड बाजूला एक लहान छिद्र असलेल्या एनोड इलेक्ट्रोडची उपस्थिती लक्षणीयपणे ऑप्टिकल कमी करते फीडबॅक, स्क्रीनवरील रेडिएशनच्या संपर्कात येण्यापासून कॅथोडचे संरक्षण करणे.

इलेक्ट्रोस्टॅटिकसह इमेज इंटेन्सिफायरचे रिझोल्यूशन फोकसिंग आणि फ्लॅट कॅथोड आणि स्क्रीन इलेक्ट्रॉनिक लेन्सच्या विकृतीमुळे मर्यादित आहे: दोन भौमितिक - दृष्टिवैषम्य आणि प्रतिमा पृष्ठभागाची वक्रता - आणि रंगीत, फोटोकॅथोडद्वारे उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन उत्सर्जनाच्या वेग आणि कोनांच्या प्रसारामुळे. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये डायाफ्रामिंगद्वारे विकृती कमी करणे मूलभूतपणे अशक्य आहे, कारण प्रतिमा हस्तांतरण कॅथोडच्या संपूर्ण पृष्ठभागावरुन बाहेर पडलेल्या विस्तृत इलेक्ट्रॉन बीमद्वारे केले जाते आणि स्क्रीनच्या संपूर्ण पृष्ठभागाद्वारे समजले जाते. विकृती कमाल. स्क्रीनच्या परिघीय भागावरील रिझोल्यूशन मर्यादा लक्षणीयरीत्या कमी करा; तुम्ही अक्षापासून दूर जाताना, रिझोल्यूशन 10-15 पट कमी होते. रुंद बीम वापरताना, ते देखील दिसून येते विकृती

फोटोकॅथोड आणि अवतल स्क्रीन असलेल्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये प्रतिमा गुणवत्ता सुधारली आहे. ऑब्जेक्ट (कॅथोड) आणि प्रतिमा (स्क्रीन) च्या वक्र पृष्ठभाग असलेल्या अशा प्रतिमा तीव्रतेच्या नळ्यांमुळे h Ф (35)·10 2 वर, मध्यभागी 40-50 रेषा जोड्या/मिमी पर्यंत रिझोल्यूशन मर्यादा प्राप्त करणे शक्य झाले. आणि स्क्रीनच्या काठावर 15-20 लाईन जोड्या/मिमी पर्यंत. अशा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचा गैरसोय म्हणजे प्रतिमा उत्तल फोटोकॅथोडवर प्रक्षेपित करणे आणि ती उत्तल स्क्रीनवर पाहणे आवश्यकतेशी संबंधित गैरसोय होती.

एका व्हॅक्यूम शेलमध्ये दोन कन्व्हर्टर एकत्र करून h Ф मध्ये आणखी वाढ झाली. या उपकरणांमध्ये, इनपुट फोटोकॅथोड आणि आउटपुट स्क्रीन दरम्यान एक पारदर्शक विभाजन स्थापित केले जाते, कटच्या एका बाजूला (इनपुट फोटोकॅथोडच्या बाजूने) एक ल्युमिनेसेंट स्क्रीन तयार केली जाते आणि दुसरीकडे (आउटपुटच्या बाजूने) स्क्रीन) - एक फोटोकॅथोड, पारदर्शक विभाजनाद्वारे अंतर्गत उत्सर्जित प्रकाशाद्वारे प्रकाशित केला जातो. स्क्रीन अशा इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्समध्ये h Ф ~ 10 4, मध्यभागी 50 लाइन जोड्या/मिमी पर्यंत आणि स्क्रीनच्या कडांवर 10-15 लाइन जोड्या/मिमी पर्यंत रिझोल्यूशन मर्यादा असते. तंत्रज्ञानामुळे या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्सचा वापर मोठ्या प्रमाणावर होत नाही. एका व्हॅक्यूम व्हॉल्यूममध्ये दोन पुरेसे कार्यक्षम फोटोकॅथोड्स आणि दोन ल्युमिनेसेंट स्क्रीन मिळविण्याच्या गरजेशी संबंधित अडचणी.

प्लॅनो-अवतल फायबरग्लास प्लेट्सच्या वापराने इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब मोठ्या प्रमाणात सुधारल्या गेल्या आहेत. इनपुट फायबर ऑप्टिकच्या सपाट बाजूला प्रक्षेपित. प्लेट (VOP), प्रतिमा (चित्र 2) त्याच्या अवतल बाजूकडे विकृत न होता जाते, ज्यावर फोटोकॅथोड तयार होतो. इलेक्ट्रॉन लेन्स वापरून, आउटपुट VOP च्या अवतल बाजूने तयार केलेल्या स्क्रीनवर प्रतिमा हस्तांतरित केली जाते आणि प्रतिमा त्याच्या सपाट बाजूला पाहिली जाते. कॅथोड आणि स्क्रीनचा अवतल आकार तुम्हाला प्रतिमेला मि पासून स्थानांतरित करण्यास अनुमती देतो. विकृती इनपुट आणि आउटपुटवर VOP सह सिंगल-चेंबर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब म्हणतात. मॉड्युलर इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब (मॉड्यूल) आणि रात्रीच्या दृष्टीच्या उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात. दोन- आणि तीन-मॉड्यूल इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब तयार करणे शक्य आहे, ज्यामध्ये पहिल्या मॉड्यूलच्या आउटपुट ट्यूबची सपाट बाजू आहे ऑप्टिकल संपर्कदुसऱ्या मॉड्यूलच्या इनपुट GP शी जोडते. टू-मॉड्यूल इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्स स्क्रीनच्या मध्यभागी 50 लाइन जोड्या/मिमी आणि 25-30 लाइन जोड्या/मिमी पर्यंत रिझोल्यूशनसह (4 -6) 10 3 cd/m 2 लक्स पर्यंत ब्राइटनेस वाढवतात. स्क्रीनच्या काठावर. अशा अॅम्प्लीफिकेशन्ससह, फोटोकॅथोडमधून एखाद्या भागाच्या निर्गमनाची नोंदणी करणे शक्य आहे. इलेक्ट्रॉन्स, म्हणून ब्राइटनेसची आणखी वाढ करणे अव्यवहार्य आहे, कारण ते रूपांतरित माहितीचे प्रमाण वाढवत नाही.

तांदूळ. 2. इलेक्ट्रोस्टॅटिक फोकसिंगसह इमेज इंटेन्सिफायर सर्किट: 1-इनपुट फायबर-ऑप्टिक प्लेट (एफओपी); 2- फोटोकॅथोड; 3 - आउटपुट जीपी; 4-स्क्रीन; ५ -

इलेक्ट्रोस्टॅटिकसह प्रतिमा तीव्रतेच्या सुधारणेसह. सपाट साधने फोकस करून सुधारित केली गेली. फ्लॅट इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब्ससाठी विशेषतः उच्च मापदंड प्राप्त केले गेले (चित्र 3), ज्यामध्ये प्रतिमा कॅथोडपासून स्क्रीनवर चॅनेल दुय्यम इलेक्ट्रॉन गुणक - एक मायक्रोचॅनेल प्लेट (एमसीपी) द्वारे हस्तांतरित केली जाते. उच्च कार्यक्षमतेच्या काचेच्या बनलेल्या मायक्रोचॅनेल प्लेट्स. दुय्यम उत्सर्जन, वाहिन्यांमधून जाणारा इलेक्ट्रॉन प्रवाह ~10 3 पट वाढवा. MCP मध्ये मजबूत झाल्यामुळे, एकूण गुणांक. इमेज इंटेन्सिफायरचे रूपांतरण (20-25)·10 3 पर्यंत 40 जोड्या/मिमी रेझोल्यूशनसह पोहोचते.

तांदूळ. 3. मायक्रोचॅनल प्लेटसह इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचा सर्किट आकृती: 1 - फोटोकॅथोड; 2 - स्क्रीन; 3 - मायक्रोचॅनेल प्लेट.

चुंबकीय सह इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब चुंबकाच्या जडपणामुळे आणि वजनामुळे फोकसिंगचा मोठ्या प्रमाणावर वापर होत नाही. फोकसिंग सिस्टम.

एक्स-रे इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूब (REOP) ऑप्टिकलपेक्षा लक्षणीय भिन्न आहेत. ते तीन-पट प्रतिमा रूपांतरण घेतात: ऑप्टिकल. क्ष-किरणांमुळे प्राथमिक फ्लोरोसेंट स्क्रीनवर प्राप्त झालेली प्रतिमा. अभ्यासाखालील वस्तूमधून जाणारे किरण फोटोकॅथोडमधून फोटोइलेक्ट्रॉन उत्सर्जन उत्तेजित करतात; इलेक्ट्रिकलची इलेक्ट्रॉनिक प्रतिमा फील्ड आउटपुट ल्युमिनेसेंट स्क्रीनवर हस्तांतरित केले जाते, त्याची चमक उत्तेजित करते. प्राथमिक ल्युमिनेसेंट स्क्रीन पातळ पारदर्शक फिल्मवर तयार केली जाते; उलट बाजूस एक फोटोकॅथोड तयार केला जातो, जो प्राथमिक स्क्रीनवरून फोटोकॅथोडवर प्रतिमेचे हस्तांतरण सुनिश्चित करतो. विकृती फोटोकॅथोडमधील इलेक्ट्रॉनिक प्रतिमा दहापट कमी करून स्क्रीनवर हस्तांतरित केली जाते. REOP मध्ये एकूण नफा अनेकांपर्यंत पोहोचतो. हजार सीडी/एम 2. लक्स.

काही प्रकारच्या इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये, इमेज इलेक्ट्रॉन सेन्सिटिव्ह सेन्सर्सच्या मॅट्रिक्सद्वारे रेकॉर्ड केली जाते. फ्लोरोसेंट स्क्रीनऐवजी घटक (10-100) वापरले.

इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबचा वापर IR तंत्रज्ञान, स्पेक्ट्रोस्कोपी, वैद्यकशास्त्र, परमाणु भौतिकशास्त्र, टेलिव्हिजनमध्ये अल्ट्रासाऊंड प्रतिमा दृश्यमान प्रतिमांमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी केला जातो (पहा. ध्वनी फील्डचे व्हिज्युअलायझेशन).

लिट.:कोझेल्किन V.V., Usoltsev I.F., इन्फ्रारेड तंत्रज्ञानाची मूलभूत तत्त्वे, 3री आवृत्ती., M., 1985; झैदेल I. N., Kurenkov G. I., इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल, M., 1970.

ए.ए. झिगारेव.

भौतिक विश्वकोश. 5 खंडांमध्ये. - एम.: सोव्हिएत एनसायक्लोपीडिया. मुख्य संपादक ए.एम. प्रोखोरोव. 1988 .

. - (EOP) फोटोइलेक्ट्रॉनिक व्हॅक्यूम डिव्हाइस अदृश्य रेडिएशन (इन्फ्रारेड, अल्ट्राव्हायोलेट, क्ष-किरण) दृश्यमान रेडिएशनमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी आणि त्याच वेळी त्याची चमक वाढवण्यासाठी डिझाइन केलेले. सर्वात सोप्या इमेज इंटेन्सिफायरमध्ये काचेचा (पहा.) समावेश आहे... ... मोठा पॉलिटेक्निक एनसायक्लोपीडिया

व्हॅक्यूम फोटोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण डोळ्यांना अदृश्य असलेल्या वस्तूची प्रतिमा (अवरक्त, अल्ट्राव्हायोलेट किंवा क्ष-किरणांमध्ये) दृश्यमान प्रतिमेमध्ये रूपांतरित करण्यासाठी किंवा दृश्यमान प्रतिमेची चमक वाढवण्यासाठी. इलेक्ट्रॉन ऑप्टिकल...... तंत्रज्ञानाचा विश्वकोश

- (EOC), डोळ्यांना न दिसणार्‍या वस्तूची प्रतिमा (IR, UV किंवा क्ष-किरणांमध्ये) दृश्यमान मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी किंवा दृश्यमान प्रतिमेची चमक वाढवण्यासाठी व्हॅक्यूम फोटोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण. इमेज इंटेन्सिफायर ट्यूबमध्ये, ऑप्टिकल किंवा क्ष-किरण प्रतिमा... ... विश्वकोशीय शब्दकोश

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर- elektroninis optinis keitiklis statusas T sritis automatika atitikmenys: engl. इलेक्ट्रॉन ऑप्टिकल कनवर्टर; इलेक्ट्रोऑप्टिकल ट्रान्सड्यूसर व्होक. elektronenoptischer Wandler, m rus. इलेक्ट्रॉन ऑप्टिकल कनवर्टर, m pranc. कन्व्हर्टीझ्युअर… … ऑटोमॅटिक टर्मिनो जॉडिनास

इलेक्ट्रॉन-ऑप्टिकल कनवर्टर- elektroninis optinis keitiklis statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. इलेक्ट्रॉन ऑप्टिकल कनवर्टर व्होक. elektronenoptischer Wandler, m rus. इलेक्ट्रॉन ऑप्टिकल कनवर्टर, m pranc. कन्व्हर्टिस्यूअर इलेक्ट्रोनिक ऑप्टिक, एम; transformateur… … Fizikos terminų žodynas

- (IEC) व्हॅक्यूम फोटोइलेक्ट्रॉनिक डिव्हाइस, ज्यासाठी हेतू आहे डोळ्यांना दिसणारी प्रतिमा (IR, UV किंवा क्ष-किरणांमध्ये) दृश्यमान चित्रात रूपांतरित करण्यासाठी किंवा दृश्यमान प्रतिमेची चमक वाढवण्यासाठी सेवा देण्यासाठी. सर्वात सोप्या प्रतिमा तीव्रतेमध्ये अर्धपारदर्शक... ... बिग एनसायक्लोपेडिक पॉलिटेक्निक डिक्शनरी

- (IEC) फोटोइलेक्ट्रिक इफेक्टवर आधारित उपकरण, डोळ्यांना अदृश्य असलेल्या प्रतिमेचे दृश्यमानात रूपांतर करण्यासाठी किंवा दृश्यमान प्रतिमा सुधारण्यासाठी डिझाइन केलेले; औषधामध्ये ते इन्फ्रारेड किंवा अल्ट्राव्हायोलेट संशोधनासाठी वापरले जाते... मोठा वैद्यकीय शब्दकोश