Электронно-оптический преобразователь

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Электронно-оптический преобразователь (ЭОП) — это вакуумный фотоэлектронный прибор для преобразования невидимого глазом изображения (в ближнем инфракрасном, ультрафиолетовом или рентгеновском спектре) в видимое либо для усиления яркости видимого изображения.

Простейший ЭОП представляет из себя короткую стеклянную трубку. На одном ее торце напылен фотокатод из вещества с малой работой выхода, т.е. легко ионизирующимся под действием света. На другом торце напылен люминофор, т.е. вещество, светящееся под ударами электронов. Специальная система электродов обеспечивает ускорение (т.е. увеличение энергии) электронов на пути от фотокатода к люминофору. Для нормальной работы на эти электроды подаются определенные напряжения, вырабатываемые источником питания ЭОП.

Кроме того, термином ЭОП часто называют устройство, содержащее:

  • фотокатод, преобразующий слабые световые потоки в потоки электронов,
  • усилитель этих электронных потоков,
  • бомбардируемый электронным потоком люминесцентный экран, на котором воспроизводится усиленное изображение.

ЭОП широко используется в современных приборах ночного видения (ПНВ). В качестве усилителей электронных потоков в таких ЭОП’ах используется микроканальная пластина (МКП). Крупнейшие производители ЭОПов — Hamamatsu, Проксивижн, ITT Exelis, L3, Photonis, Катод, Экран-ФЭП, Экран-Оптические системы, МЭЛЗ-ЭВП.

История ЭОП для приборов ночного видения[править | править вики-текст]

Высокая светочувствительность ЭОП позволяет получить различимое изображение даже при очень низких уровнях освещенности (например, звездное небо). Чувствительность ЭОП в ближнем инфракрасном диапазоне позволяет подсвечивать сцену инфракрасными прожекторами, невидимыми для невооруженного глаза. Эти возможности предопределили широкое применение ЭОП в приборах ночного видения.

Активные ПНВ нулевого поколения[править | править вики-текст]

Разработаны в Германии во время Второй мировой войны. Применение союзниками по антигитлеровской коалиции во всех возрастающих объемах авиации для борьбы с немецкими танками (особенно после открытия второго фронта в Европе) свело возможность передвижения танковых частей днем практически к нулю. Остро встал вопрос об оснащении танков приборами ночного видения, работа над которыми велась фирмой AEG с 1936 года. Такие устройства требовали активной подсветки инфракрасными прожекторами. Основной фотоэлемент — электронно-оптический преобразователь с фотокатодом, который позволял изображать обстановку, подсвеченную ИК-светом, в окуляре в видимом спектре. Недостатком являлись отсутствие защиты от яркого света (защиты от вспышки) и демаскировка ИК-прожекторами.

Итогом этих разработок стали монтируемые на командирской башенке «Пантеры» инфракрасные прожектора-осветители мощностью 200 Вт плюс приборы наблюдения, которые позволяли осматривать при движении местность с дистанции 200 метров. При этом водитель танка такого прибора не имел и управлял машиной, руководствуясь указаниями командира. В ноябре 1944 года панцерваффе получили 63 «Пантеры», оснащенные первыми в мире серийными активными приборами ночного видения Sperber FG 1250. Фирмой Zeiss-Jena разрабатывался ещё более мощный прибор, позволявший «видеть» на расстоянии 4 км, однако из-за больших размеров осветителя — диаметр 600 мм — применения на «Пантерах» он не нашел.[1].

Но чтобы вести ночью и огонь, требовался более мощный осветитель. Для этого на полугусеничном бронетранспортере Sd Kfz 250/20 был установлен инфракрасный прожектор Uhu («Сова») мощностью 6 кВт, обеспечивавший работу прибора ночного видения на дистанции 700 метров. Испытания его прошли удачно, и фирма Leitz-Wetzlar изготовила 800 комплектов оптики для ночных приборов. Данная техника использовалась для ночных атак на советские позиции во время наступления на Балатоне (март 1945).

В 1944 году была выпущена опытная партия из 300 инфракрасных прицелов Zielgerat 1229 (ZG.1229) «Vampir», которые устанавливались на автоматы МР-44/1. Комплект состоял собственно из прицела весом 2,25 кг, батареи в деревянном корпусе (13,5 кг), питающей ИК-прожектор, и небольшой батареи питания прицела, помещённой в противогазную сумку. Батареи подвешивались за спиной солдата на разгрузке. Вес прицела вместе с аккумуляторами достигал 35 кг, дальность не превышала ста метров, время работы — двадцать минут. Тем не менее немцы активно использовали эти приборы во время ночных боёв.

Первое поколение[править | править вики-текст]

Основа технологии — фотоумножители, поставленные между фотокатодом и окуляром, что позволяло добиться многократного усиления видимого ИК света с переводом последнего в видимый диапазон.

Второе поколение[править | править вики-текст]

Применена микроканальная технология, что позволило избавиться от паразитной засветки. Яркая точка на изображении оставалась точкой и не засвечивала соседние каналы.

Третье поколение[править | править вики-текст]

Применены фотокатоды на арсениде галлия, что позволило ещё больше увеличить коэффициент усиления света и уменьшить габариты приборов.

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]