Các thế hệ thiết bị nhìn đêm
NVD đã có lịch sử hơn 40 năm. Những sản phẩm này có thể được chia thành nhiều thế hệ. Mỗi bước đột phá lớn trên con đường dẫn đến công nghệ NVD đều dẫn đến một thế hệ sản phẩm mới.
Thế hệ đầu tiên - Các hệ thống nhìn đêm đầu tiên được phát triển bởi quân đội Hoa Kỳ và chúng được sử dụng trên các chiến trường trong Thế chiến II và Chiến tranh Triều Tiên. Các hệ thống NVD này đã sử dụng công nghệ hồng ngoại chủ động. Điều này có nghĩa là một bộ phận phát ra được gọi là nguồn bức xạ hồng ngoại phải được gắn vào NVD. Thiết bị phát ra một chùm ánh sáng cận hồng ngoại, tương tự như chùm tia từ đèn flash thông thường. Những chùm tia như vậy không thể nhìn thấy bằng mắt thường, chúng bật ra khỏi các vật thể và quay trở lại thấu kính của NVD. Hệ thống này kết nối cực dương với cực âm để tăng tốc các electron. Vấn đề với phương pháp này là gia tốc điện tử làm biến dạng hình ảnh và làm giảm đáng kể tuổi thọ của ống. Khi công nghệ này lần đầu tiên được sử dụng trong quân đội, có một vấn đề quan trọng: kẻ thù có thể sao chép hệ thống trong một thời gian ngắn, điều này cho phép binh lính địch sử dụng hệ thống NVD của họ để quan sát các tia hồng ngoại do thiết bị phát ra. .
kính nhìn ban đêm
kính nhìn ban đêm
Thế hệ đầu tiên - Thế hệ NVD này đã từ bỏ công nghệ hồng ngoại chủ động để chuyển sang công nghệ hồng ngoại thụ động. NVD này có thể sử dụng ánh sáng xung quanh từ mặt trăng và các vì sao để khuếch đại các tia hồng ngoại phản xạ xung quanh nó, vì vậy nó từng được quân đội Hoa Kỳ gọi là starlight. Điều này có nghĩa là chúng không yêu cầu nguồn phát hồng ngoại. Điều này cũng có nghĩa là chúng không hoạt động tốt vào những đêm nhiều mây hoặc không trăng. Thế hệ NVD đầu tiên sử dụng công nghệ ống tăng cường hình ảnh giống như thế hệ thứ 0, cũng dựa vào cực âm và cực dương để tăng tốc điện tử, do đó vẫn có vấn đề về biến dạng hình ảnh và tuổi thọ của ống ngắn hơn.
Thế hệ thứ hai - Những tiến bộ đáng kể trong công nghệ ống khuếch đại hình ảnh đã tạo ra thế hệ thứ hai của NVD. Chúng có độ phân giải cao hơn, hiệu suất tốt hơn và độ tin cậy tốt hơn so với các thiết bị thế hệ đầu tiên. Điểm nổi bật nhất của các công nghệ thế hệ thứ hai là khả năng tạo ra hình ảnh trong điều kiện ánh sáng cực yếu, chẳng hạn như trong đêm không trăng. Độ nhạy được tăng lên do có thêm một tấm vi kênh vào ống khuếch đại hình ảnh. Do MCP tăng số lượng electron thay vì chỉ tăng tốc các electron ban đầu nên mức độ biến dạng hình ảnh giảm đáng kể và độ sáng cũng cao hơn so với các thế hệ NVD trước đây.
kính nhìn ban đêm trong phim
kính nhìn ban đêm trong phim
Thế hệ thứ ba - Quân đội Hoa Kỳ hiện đang sử dụng công nghệ thế hệ thứ ba. Mặc dù nguyên lý của nó về cơ bản không khác so với thế hệ thứ hai, nhưng độ phân giải và độ nhạy của thế hệ NVD này tốt hơn. Đó là bởi vì catốt quang điện của nó được làm bằng gali arsenua, một chất giúp nâng cao hiệu quả chuyển đổi photon thành electron. Ngoài ra, MCP còn được phủ một lớp rào cản ion giúp tăng tuổi thọ đường ống một cách hiệu quả.
Thế hệ thứ 4 - Công nghệ thế hệ thứ tư mà chúng ta thường nhắc đến còn được gọi là công nghệ "No Film Threshold". Nói chung, hiệu suất của hệ thống thế hệ này đã được cải thiện rất nhiều trong cả môi trường đủ sáng và thiếu sáng.
MCP loại bỏ rào cản ion do công nghệ thế hệ thứ ba bổ sung, do đó tiếng ồn xung quanh giảm và tỷ lệ tín hiệu trên tạp âm được cải thiện. Việc loại bỏ màng ion thực sự cho phép khuếch đại nhiều điện tử hơn, do đó hình ảnh ít bị biến dạng hơn và sáng hơn đáng kể.
Sự ra đời của hệ thống cung cấp điện ngưỡng tự động cho phép bật và tắt điện áp của photocathode một cách nhanh chóng, cho phép NVD phản ứng ngay lập tức với những biến động trong điều kiện ánh sáng. Sự tiến bộ trong công nghệ này rất quan trọng đối với các hệ thống NVD, với khả năng chuyển nhanh từ nơi sáng sang nơi thiếu sáng (hoặc ngược lại) mà hình ảnh không bị lồi. Ví dụ, hãy tưởng tượng một cảnh phim phổ biến: một đặc vụ sử dụng kính nhìn ban đêm sẽ "mù" nếu ai đó bật đèn gần đó. Với công nghệ công suất ngưỡng mới nhất, những thay đổi trong điều kiện ánh sáng không gây ra hậu quả như vậy và hệ thống NVD cải tiến có thể phản ứng ngay lập tức với những thay đổi trong môi trường ánh sáng.
Nhiều cái gọi là kính nhìn ban đêm "giá rẻ" sử dụng công nghệ Gen 0 hoặc Gen 1 và nếu kỳ vọng cao vào độ nhạy của thiết bị chuyên nghiệp, bạn có thể thất vọng. NVD thế hệ thứ hai, thứ ba và thứ tư thường đắt hơn, nhưng có thể tồn tại lâu hơn nếu được bảo trì đúng cách. Một điểm khác là bất kỳ hệ thống NVD nào cũng có thể hưởng lợi từ việc sử dụng nguồn bức xạ hồng ngoại ở những vị trí cực kỳ mờ hoặc thậm chí ở những nơi hầu như không thu được ánh sáng xung quanh.
Một ống khuếch đại hình ảnh trải qua thử nghiệm nghiêm ngặt để xem nó có đáp ứng các tiêu chuẩn do quân đội đặt ra hay không. Các ống tuân thủ được phân loại là MILSPEC. Thậm chí, chỉ cần một trong các chỉ tiêu không đạt tiêu chuẩn quân đội, ống sẽ được xếp vào loại thông số kỹ thuật chung (COMSPEC).
