التكنولوجيا المستخدمة في الرؤية الليلية

عندما يتعلق الأمر بأجهزة الرؤية الليلية، يفكر معظم الناس في تقنية تكثيف الصورة. في الواقع، يُشار إلى أنظمة تكثيف الصورة بشكل عام باسم أجهزة الرؤية الليلية (NVDs). يوجد داخل NVD أنبوب تكثيف الصورة الذي يمكن استخدامه لالتقاط وتضخيم الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء. وإليك كيفية عمل نظام تكثيف الصورة:

تلتقط العدسة التقليدية التي تسمى العدسة الموضوعية الضوء المحيط وبعض ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة.

يتم نقل الضوء المجمع إلى أنبوب تكثيف الصورة. في معظم أجهزة NVD، يستمد مصدر الطاقة لأنبوب تكثيف الصورة الطاقة من بطاريتين N-Cell أو "AA". يوفر الأنبوب جهدًا عاليًا يبلغ حوالي 5000 فولت لمجموعة أنبوب الصورة.

يحتوي أنبوب تكثيف الصورة على كاثود ضوئي يحول الفوتونات إلى إلكترونات.

أثناء مرور الإلكترونات عبر الأنبوب، تطلق الذرات الموجودة في الأنبوب عددًا مماثلاً من الإلكترونات، مضروبة في عامل العدد الأصلي للإلكترونات (حوالي بضعة آلاف من المرات)، ويتم ذلك باستخدام لوحة القنوات الدقيقة (MCP) داخل الأنبوب . إن MCP عبارة عن قرص زجاجي مصغر يحتوي على ملايين المسام المجهرية (القنوات الدقيقة) المصنوعة باستخدام تقنية الألياف الضوئية. لوحة microchannel موجودة في فراغ مع أقطاب معدنية مثبتة على جانبي القرص. يبلغ طول كل قناة صغيرة حوالي 45 مرة عرضها وتعمل مثل مكبر الصوت الإلكتروني.

عندما تصطدم الإلكترونات من الكاثود الضوئي بالقطب الأول الموجود على لوحة القناة الدقيقة، يتم تسريع الإلكترونات من خلال القنوات الدقيقة الزجاجية تحت جهد عالٍ يبلغ 5000 فولت بين القطبين. يؤدي مرور الإلكترونات عبر القناة الدقيقة إلى إطلاق آلاف الإلكترونات من القناة، وهي عملية تُعرف باسم الانبعاث الثانوي المتتالي. باختصار، تصطدم الإلكترونات الأصلية بجانب القناة الدقيقة، ومن ثم تطلق الذرات المثارة المزيد من الإلكترونات. تضرب هذه الإلكترونات الجديدة أيضًا ذرات أخرى، مما يؤدي إلى تفاعل متسلسل يؤدي إلى دخول حفنة من الإلكترونات إلى القناة الدقيقة وخروج الآلاف منها. إحدى الظواهر المثيرة للاهتمام هي أن القنوات الدقيقة الموجودة على MCP لها زاوية ميل صغيرة (حوالي 5-8 درجات)، لتكون قادرة على تحفيز تصادمات الإلكترون ولتقليل ردود الفعل الضوئية الأيونية والمباشرة من طبقة البلازما الفوسفورية عند الإخراج.

تتميز خرائط التصوير للرؤية الليلية بلمعانها الأخضر الغريب.

وفي نهاية أنبوب تكثيف الصورة، تصطدم الإلكترونات بالشاشة المغطاة بطبقة من الفوسفور. تحافظ هذه الإلكترونات على مواقعها النسبية أثناء مرورها عبر القنوات الدقيقة، مما يضمن بقاء الصورة سليمة لأن الإلكترونات تصطف بنفس الطريقة التي تم بها محاذاة الفوتونات في البداية. تتسبب الطاقة التي تحملها هذه الإلكترونات في وصول المادة الفسفورية إلى حالة مثارة وإطلاق الفوتونات. وتنتج هذه الفوسفورات صورة خضراء على الشاشة، والتي أصبحت سمة من سمات أجهزة الرؤية الليلية. يمكن مشاهدة الصورة الفسفورية الخضراء من خلال عدسة أخرى تسمى العدسة، والتي يمكن استخدامها لتكبير الصورة أو ضبط التركيز. ويمكن توصيل NVD بجهاز عرض إلكتروني، مثل الشاشة، أو يمكن مشاهدة الصورة مباشرة من خلال العدسة.