Давно точиться суперечка між мисливцями, що краще, тепловізор або прилад нічного бачення (ПНВ). Справа в тому, що перший клас пристроїв дозволяє чітко бачити живі і нагріті неживі об'єкти в будь-який час дня і року. При це в темряві є всі шанси налетіти чолом на гілку, оскільки вона холодна. Російські прилади нічного бачення, навпаки, дозволяють відмінно бачити всі об'єкти, але для живих цілей немає такого різкого контрасту з фоном, як у тепловізорів. Постає приваблива перспектива - поєднати переваги обох пристроїв в одному. Принцип роботи приладу нічного бачення необхідно доповнити можливістю відрізняти природне світіння від штучного.
Принципи роботи ПНВ
Ми вже згадали про те, що обидва прилади приймають випромінювання, але у випадку з ПНВ часто велику роль відіграє підсвічування. Ось як працює цей пристрій. Будь-ПНВ містить наступні основні частини:
- Оптична система.
- Підсилювальна система.
- Система побудови зображення.
- Система підсвічування.
Промені входять через потужний окуляр, в фокусі якого знаходиться фотоелектродная пластина. З неї починається підсилювальна система, яка поміщена в вакуум для того, щоб молекули повітря не заважали руху всередині елементарних частинок. Зрозуміло, потік продовжує відхилятися гравітаційним полем Землі, але на протязі довжини корпусу ПНВ цей ефект практично непомітний.
Отже, світло вибиває з круглою фотоелектродной пластини електрони, які захоплюються позитивним потенціалом мікроканальних підсилювача. Інформація про пристрій варто поговорити окремо. Це теж кругла пластинка, що складається з безлічі дрібних сот, нерозпізнаних неозброєним оком. Потрапляючи в клітинку, елементарна частинка вибиває величезне число електронів, процес наростає лавиноподібно. На зворотному боці пластини в районі стільники вже виходить цілий рій зарядів, які рухаються далі на люмінофорний екран. Зовсім як у телевізора, тільки з одного кольору - зеленого. Цей відтінок обраний з умови максимальної чутливості людського ока і мінімальної напруги для психіки.
Вихідна оптична система формує картину для ока. У бінокуляри потік крім того роздвоюється на обидва зіниці. У багатьох випадках це більш зручно в силу особливостей роботи людського мозку. А ось у військових якраз-таки часто знаходять застосування монокуляри. Справа в тому, що їх можна поєднувати з телевізійними або нічними прицілами, що буває в деяких випадках дуже зручно. Купити прилад нічного бачення з кратністю понад 1, буде коштувати грошей. На збільшення ці пристрої не працюють, тому що позиціонуються як тактичну перевагу в режимі реального часу.
Зверніть увагу, що всередині підсилювальної трубки панує вакуум, яка не відхиляє прямолінійного руху електронів. В іншому випадку картинка не те щоб буде розмитою, а зовсім не вийде. Тільки повна відсутність повітря дозволяє приладу працювати. Це повинно бути зрозуміло тим, хто коли-небудь стикався з ламповими електронними пристроями. Прямолінійний рух обумовлено правильною розстановкою потенціалів:
- На фотоелектроде потенціал нижче, ніж на підсилювальної платівці. Найвища напруга на люмінофорі.
Подібний же принцип використовується в електронно-променевих трубках старих телевізорів. Тільки в побутових приладах є три кольори люмінофора.
Трохи про тепловізорах
Якщо інфрачервоний прилад нічного бачення працює з підсвічуванням, то тепловізори повністю пасивні. Тобто вловлюють лише випромінювання, які виходять від нагрітих тел. Відомий Арнольд Шварценеггер у фільмі Хижак-1 використовував цю особливість приладу мисливця на людей, щоб сховатися з його поля зору. Для цього герой обмазався холодним мулом і загубився серед корчів. Тут інопланетний хижак і розкрив себе, за що був трохи пізніше покараний.
Переваги тепловізора в тому, що він бачить крізь димову завісу і туман, коли навіть військові прилади нічного бачення відмовляють геть. Більш того, на відносно сірому полі, де трохи окреслені предмети, яскравою плямою виділяються будь-які гарячі тіла. А винахідники тепловізора Flir Scout запатентували спеціальну технологію з фільму Хижак, яку назвали Instalert (скорочення від «тривога настання події»). При це все гарячі фігурки на екрані стають червоними, тому їх просто неможливо не помітити.
Додаткова перевага тепловізора в тому, що його можна використовувати і по господарству, виявляючи витоку енергії з житлового будинку. В такому випадку утеплювальні роботи вести набагато простіше. І, зрозуміло, цими приладами користуються будівельники. Незважаючи на те, що тепловізори просувають, як перспективні системи для ручної нічний навігації на водному і наземному транспорті, ми схильні розглядати таку перспективу скептично. Хіба що забезпечити пристрій спеціальною підсвіткою. В цьому ракурсі автомобільний прилад нічного бачення виглядає більш привабливо, оскільки відображає всі предмети, незалежно від їх температури і наявності на небі Місяця і зірок. Якщо ніч, і відмовили фари, то тепловізор виручить, але рівно до наступного разу.
Цей прилад ідеальний для:
- виявлення крадуться людей (злодіїв, засідки, гопників, вбивць);
- відстеження зачаїлися звірів і птахів;
- оцінки обстановки на об'єкті.
Ніякої прилад нічного бачення Пульсар не дозволить так ефективно вирішити поставлену задачу, як тепловізор. У той же час при наявності великої кількості нагрітих тел всі ці переваги нівелюються. Прилад нічного бачення з тепловізором мають різні галузі застосування. Перший хороший в місті, в теплому кліматі, другий - в засніженому лісі.
Як з'явилися ПНВ
Незважаючи на заяви в Вікіпедії, що першість належить фашистам, прилад нічного бачення СРСР теж випускало. Робота над ними велася ще до початку Другої світової війни. Завдяки чому вдалося ввести в ужиток Морфлоту пеленгатори і джерела інфрачервоного випромінювання, які служили навігаційними вогнями. Тобто звичайний очей помітити їх присутності не міг, за рахунок чого підвищувалася в нічний час скритність пересування військ.
- Світлотехнічна лабораторія.
- Фотометрична лабораторія.
- Відділ джерел живлення.
- Відділ приладів бортового призначення.
- Відділ приладів наземного призначення.
- Відділ фізичних основ нічного бачення.
- Навігаційні прилади.
- Відділ тепловізорів.
- Підрозділ конструкторів.
Займалася вся ця структура пошуком нових методів побудови зображення на основі самих різних ділянок спектра. Широко відомо, що видима оком частина електромагнітних коливань є лише малою часткою загальної картини Всесвіту. Ось цей факт і задіяли у своїх дослідженнях радянські вчені. Перший ПНВ з підсвічуванням був створений вже на початку 50-х років. Зрозуміло, весь конвеєр працював на оборонку. Дитячий прилад нічного бачення тоді мало кого цікавив.
Може бути не всі знають, але ракетні системи наведення класу земля-повітря і повітря-повітря також працюють за принципом пеленгации інфрачервоного випромінювання працюючого двигуна літального апарату. Це незалежно від того, що саме потрібно перехопити, вертоліт, літак або іншу ракету.
Не намагайтеся виконати ремонт приладів нічного бачення своїми руками. Це складні електронні пристрої, які багато в чому перевершують який-небудь міксер.