2. Средства оперативного наблюдения в ночное время

Для проведения спецопераций необходимы эффектив­ные приборы ночного видения (ПНВ). Значение ПНВ: Они обеспечивают наблюдение в сумерках, ночью, а в ряде случаев — также и при пониженной прозрачности атмосферы (дымка, ту­ман, дождь, снегопад). При этом часто возникают ситуа­ции, когда руки оперативного сотрудника таможенного органа должны быть свободны (например, при проведении спецопераций, антитеррористических акций, при десан­тировании, при необходимости вождения транспортных средств). Для выполнения данного условия ПНВ должен быть установлен на голове сотрудника.

А)Теоретические основы построения приборов ночного видения

Принцип действия классического ПНВ основан на пре­образовании ИК-излучения, создаваемого на наблюдаемом объекте свечением ночного неба, звездами и луной, в ви­димый свет.

Функциональная блок-схема оптического тракта совре­менного ПНВ представлена на рис. 6.2.:

1. Объект наблюдения.

2. Корпус ПНВ.

3. Объектив.

4. Электронно-опти­ческий преобразова­тель.

5. Окуляр.

6. Элементы питания.

7. ИК-подсветка (прожектор).

Рис. 6.2. Функциональная блок-схема оптического тракта современного ПНВ

- Пучок параллельных ИК-лучей от прожектора(7) освеща­ет объект(1).

- Изображение наблюдаемого объекта через объектив (3) про­ецируется в перевернутом виде на входное стекло элект­ронно-оптического преобразователя (ЭОП) (4), представляющего со­бой «высоковакуумную лампу» с двумя плоскими торца­ми, входным и выходным окнами соответственно. - На внут­ренней стороне входного окна нанесен тонкий полупроз­рачный слой светочувствительного материала (фотокатод), испускающий электроны при поглощении квантов света. – На внутренней стороне входного окна находится слой лю­минофор - материала, излучающего свет при попадании на него электрона (экран), Перенос электронов, эмитиро­ванных фотокатодом, обеспечивается электростатическим полем, для чего к фотокатоду и экрану приложено напря­жение в несколько кВ.

- Под воздействием светового излучения на фотокатоде возникает эмиссия электронов, число которых в каждой точке фотокатода пропорционально облученности. Проис­ходит первичное преобразование световой энергии в элек­трическую.

- Ускоряющим электрическим полем электроны разгоня­ются и приобретают энергию, достаточную для возникно­вения свечения материала, из которого изготовлен экран. - В момент выхода из фотокатода электроны направлены равномерно во все стороны, но электронно-оптическая фокусирующая система, предусмотренная в ЭОП, стягива­ет их в узкий пучок и формирует на люминесцентном эк­ране изображение фотокатода. Таким образом, В плоскости экрана проис­ходит преобразование электрической энергии в оптичес­кую при помощи люминесцирующего вещества, которое светится видимым светом. - С экрана изображение с помо­щью лупы воспринимается глазом человека или фотопри­емным устройством.

В современных конструкциях ЭОП для усиления изоб­ражения используется вторично-эмиссионный усилитель или микроканальная пластина (МКП), устанавливаемая между фотокатодом и экраном. МКП позволяет получить усиление в десятки тысяч раз,, а в некоторых ЭОП специального назначения — до 107 раз, что достаточно для ре­гистрации единичных фотонов.

Входное и выходное окна ЭОП выполняются на плоском стекле или на волоконно-оптической пластине (ВОП). Для оборота изображения на 180° в качестве выходной ВОП используется волоконно-оптический оборачивающий элемент (ВОЭ), он же твистер. В более сложных конструкциях для оборота изображения используется бинокулярный окуляр или дополнительный линзовый оборачивающий элемент.

Несмотря на простоту конструкции и минимальное ко­личество узлов, к каждому элементу ПНВ предъявляются довольно высокие и часто противоречивые требования. Очевидно, наиболее сложным и ответственным узлом ПНВ, определяющим как его предельные параметры, так и цену, является ЭОП. Историю рождения и совершенствования этого узла следует считать показательной для технокра­тической эпохи.