КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

КАК РАБОТАЕТ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Приборы ночного видения превосходят по своим возможностям человеческое зрение благодаря тому, что чувствительный элемент (фотокатод) обладает большей квантовой эффективностью, чем сетчатка глаза, а диапазон спектральной чувствительности фотокатода выходит за пределы спектра видимого света и потому способен собирать большее количество света, чем глаз. Объектив собирает отражённый от сцены свет, источником которого может быть свечение ночного неба либо рассеянный свет, излучаемый наземными объектами собранные лучи попадают на фотокатод. Изображение, усиленное по яркости электронной оптикой воспроизводится на выходном экране преобразователя, покрытом слоем люминофора. Собираемые объективом лучи попадают непосредственно на входную пластину фотокатода. В простейшем ЭОП за фотокатодом устанавливается электронная линза, а за ней — экран, покрытый слоем люминофора. Яркость изображения повышается здесь за счёт того, что излучаемые с поверхности фотокатода под воздействием света электроны ускоряются в электрическом поле и попадают на слой люминофора, вызывая его свечение. Таким образом, каждый регистрируемый прибором фотон света инициирует излучение десятков, сотен или тысяч фотонов с выходного экрана. Объединяя преобразователи в каскады, возможно достичь усиления в несколько сотен тысяч раз. Сочетание ЭОП с сетевой ip видеокамерой образует дешевую видеокамеру ночного видения. Для этого применяются электронно-оптичекие преобразователи нескольких типов, различающихся по способу фокусировки потока ускоренных фотоэлектронов.

АКТИВНЫЕ И ПАССИВНЫЕ СИСТЕМЫ

Активные и пассивные системы ночного видения различаются по признаку необходимости применения ИК-подсветки. Пассивные системы способны функционировать без таковой. Активные системы принято называть «нулевым поколением» приборов ночного видения (GE 0), а в качестве источников освещения в них используются системы на лампах накаливания с инфракрасными фильтрами, не пропускающими видимый свет, а также лампы на инфракрасных свето-и лазерных диодах. В трубочных преобразователях GE 0 для преобразования ИК-излучения используются фотокатоды типа S1, чувствительные к диапазону инфракрасных волн ближнего диапазона длиной 700-1200 нм. Инфракрасные фотоны выбивают с поверхности фотокатода фотоэлектроны, которые движутся в вакууме в направлении слоя люминофора, ускоряемые электрическим полем высокого потенциала. На выходном экране устройства, покрытом люминофором, вследствие люминесценции возникает изображение, подобное телевизионному. Если к такой конструкции присоединить окуляр, получится прибор ночного видения; для изготовления камеры ночного видения, способной передавать изображение на удалённый монитор, к электронно-оптическому преобразователю присоединяется камерная головка.Активные устройства ночного видения Как уже говорилось, активные преобразователи для эффективной работы нуждаются в подсветке. Источниками дополнительного освещения могут служить:

1) термическая лампа со светофильтром, полностью задерживающим лучи видимого света либо

2) полупроводниковый арсенидо-галлиевый ИК-светодиод или лазерный диод.

Обширного применения в отрасли безопасности эти аппараты не нашли, поскольку действие ИК-подсветки весьма легко обнаружить даже самыми простейшими приборами, улавливающими ИК-лучи. Пассивные электронно-оптические преобразователи не нуждаются в подсветке и работают с имеющимися на объекте уровнями освещённости. В ЭОП первого поколения (GE 1) так же, как и в приборах GE О, применялись фотокатодные сенсоры. Конечное изображение формируется на экране, покрытом люминофором, позволяя использовать устройство в качестве прибора ночного видения, а при необходимости — установить на него камерную головку.

Tweet

No comments.

Leave a Reply