Πώς δημιουργείται το πεδίο νυχτερινής όρασης - υλικό, κατασκευή, κατασκευή;

5 Μαΐου 2021

 

Πώς δημιουργείται το πεδίο νυχτερινής όρασης - υλικό, κατασκευή, κατασκευή;

Οι άνθρωποι αναρωτιόταν πάντα για την ικανότητα ορισμένων ζώων να βλέπουν στο σκοτάδι. Επομένως, η εφεύρεση συσκευών νυχτερινής όρασης ήταν αναμενόμενο. Οι πρώτες συσκευές NV εμφανίστηκαν στη Γερμανία ακριβώς πριν από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Κατά τη διάρκεια του πολέμου, η Αμερική ανέπτυξε τον εξοπλισμό νυχτερινής όρασης. Τα πρώτα μοντέλα ήταν ογκώδη και απαιτούσαν καλό φωτισμό. Αλλά σταδιακά οι συσκευές NV έχουν γίνει πιο συμπαγείς και αποδοτικές σε συνθήκες κακής ορατότητας.
Σήμερα, συσκευές νυχτερινής όρασης μπορούν να αγοραστούν σε ένα κατάστημα ή να παραγγελθούν από το Διαδίκτυο. Αυτά τα αξεσουάρ είναι τα πιο δημοφιλή μεταξύ κυνηγών, παρατηρητών άγριας ζωής και στρατιωτικών. Ένα από τα σημαντικά στοιχεία σε οποιαδήποτε συσκευή νυχτερινής όρασης είναι το πεδίο εφαρμογής. Ας το καταλάβουμε, πώς γίνεται το νυχτερινό πεδίο;

Υλικά
Πρέπει να πάρει καλά υλικά για να κάνει ένα καλό πεδίο. Ο αντικειμενικός φακός και το προσοφθάλμιο παραθύρου εξόδου είναι κατασκευασμένο από ειδικό οπτικό γυαλί. Το κύριο στοιχείο του πεδίου είναι ο σωλήνας ενίσχυσης εικόνας, κατασκευασμένος από μέταλλο και κεραμικά. Μέσα στο σωλήνα ενίσχυσης εικόνας, υπάρχει μια οθόνη φωσφόρου και μια πλάκα μικροδιαύλων, η οποία είναι κατασκευασμένη από υαλοβάμβακα.
Μετά τη συναρμολόγηση, ο σωλήνας ενίσχυσης εικόνας τοποθετείται σε ειδικό ανθεκτικό σε κρούση πλαστικό κάλυμμα. Όλα τα στοιχεία στερεώνονται και συγκολλούνται με ασφάλεια. Σε περίπτωση κρούσης, το πλαστικό κάλυμμα προστατεύει το σωλήνα ενίσχυσης της εικόνας από ζημιές.

Υπηρεσίες
Η αρχή της εργασίας και η κατασκευή των συσκευών νυχτερινής όρασης είναι αρκετά περίπλοκες. Όλα ξεκινούν με τον αντικειμενικό φακό. Κάθε αντικείμενο αντανακλά το φως, ορατό και αόρατο στα μάτια μας. Οι φακοί συλλαμβάνουν αυτό το φως, το συλλέγουν σε μια δέσμη φωτός και το κατευθύνουν στη φωτογραφική κάθοδο. Σε αυτό το στάδιο συμβαίνει η μετατροπή των φωτονίων σε ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια αποστέλλονται σε ειδικό θάλαμο με την πλάκα μικροδιαύλων. Αυτή η πλάκα είναι κατασκευασμένη από υαλοβάμβακα και έχει εκατοντάδες μικροσωλήνες στην επιφάνειά της. Ο σκοπός αυτού του στοιχείου είναι να αυξήσει τον αριθμό των ηλεκτρονίων. Όσο περισσότερες μικρο-οπές βρίσκονται στην πλάκα, τόσο περισσότερα ηλεκτρόνια μπορούν να ληφθούν. Η διάμετρος της πλάκας μικροδιαύλων σε συσκευές νυχτερινής όρασης Gen 3 δεν είναι μεγαλύτερη από 1 ίντσα. Επίσης, αυτό το μέρος του IIT είναι πολύ λεπτό - περίπου 0,4 ίντσες.
Στο τελευταίο στάδιο, τα ηλεκτρόνια αναπηδούν από την πλάκα και χτυπούν την οθόνη φωσφόρου. Κατά το χτύπημα, τα ηλεκτρόνια δημιουργούν μικρές λάμψεις φωτός. Με αυτόν τον τρόπο, μεταφέρουν το κομμάτι των πληροφοριών για τα γύρω αντικείμενα και η οθόνη το συγκεντρώνει σε μία εικόνα. Το αποτέλεσμα - ο χρήστης βλέπει μια καθαρή φωτεινή εικόνα.
Ολόκληρη η διαδικασία μετατροπής σωματιδίων φωτός σε καθαρή εικόνα, που περιγράφεται παραπάνω, θα ήταν αδύνατη χωρίς πηγή ισχύος. Όλες οι συσκευές νυχτερινής όρασης χρειάζονται καλές επαναφορτιζόμενες μπαταρίες. Η πηγή ισχύος βρίσκεται περίπου κάτω από το θάλαμο πλάκας μικροδιαύλων. Όσο ισχυρά είναι τα οπτικά, τόσο περισσότερη ενέργεια χρειάζεται.

Η διαδικασία κατασκευής
Το βασικό στοιχείο στο πεδίο νυχτερινής όρασης είναι ένας σωλήνας ενίσχυσης εικόνας. Οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν περισσότερες από 400 διαφορετικές διαδικασίες για να φτιάξουν τα κύρια μέρη και να τα συναρμολογήσουν στο σωλήνα. Ας ρίξουμε μια ματιά στα πιο σημαντικά σημεία παραγωγής.

Φωτοκάθοδος
Αυτό το στοιχείο είναι κατασκευασμένο από ειδικό γυαλί. Συνήθως, οι κατασκευαστές αγοράζουν κενά γυάλινα κενά από υπεργολάβους αντί να τα κατασκευάζουν. Το στρογγυλό κομμάτι καλύπτεται με ένα στρώμα αρσενιδίου γαλλίου και στη συνέχεια θερμαίνεται μέχρι να αρχίσει να λιώνει. Για ασφαλή σύνδεση των δύο στρωμάτων, το τμήμα συμπιέζεται κάτω από το πιεστήριο. Το τελευταίο βήμα είναι η στίλβωση και ο έλεγχος για ελαττώματα. Τώρα η φωτογραφία-κάθοδος είναι έτοιμη.

Πλάκα μικροδιαύλων
Η πλάκα είναι το πιο δύσκολο στοιχείο, από το οποίο εξαρτάται από το πόσο καλά θα λειτουργούσε ο σωλήνας ενίσχυσης της εικόνας. Για την παραγωγή του χρησιμοποιείται η λεγόμενη «διαδικασία δύο ισοπαλιών». Για να το κάνουν αυτό, οι εργαζόμενοι παίρνουν ένα ειδικά προετοιμασμένο πλινθώματος από γυαλί. Το πλινθώματος τοποθετείται στον κλίβανο ή μάλλον στο άνω μέρος του. Ο κλίβανος έχει αρκετές ζώνες ελέγχου θερμοκρασίας. Επομένως, η θερμοκρασία σε κάθε ζώνη μπορεί να είναι διαφορετική. Το πλινθώμα θερμαίνεται σταδιακά σε θερμοκρασία 500 βαθμών, ενώ σχηματίζεται ένα μεγάλο γυάλινο σφαιρίδιο στο κάτω μέρος του. Το Globule φτάνει σε ένα συγκεκριμένο μέγεθος και πέφτει, δημιουργώντας ένα λεπτό γυάλινο νήμα. Αυτό το νήμα πρέπει να κρυώσει γρήγορα. Η ειδική μηχανή έλξης μαζεύει τα γυάλινα νήματα, τα κόφτες τα κλιπ στο ίδιο μήκος και σχηματίζουν δέσμες. Αυτές οι δέσμες στρίβονται στη συνέχεια σε εξάγωνα. Τα ληφθέντα εξάγωνα τοποθετούνται πίσω στον κλίβανο και θερμαίνονται. Επιπλέον, όλες οι διαδικασίες επαναλαμβάνονται από την αρχή. Αλλά για δεύτερη φορά, τα εξάγωνα των ινών είναι πολύ πιο στενά. Το αποτέλεσμα αυτής της σκληρής και μακράς διαδικασίας είναι μια γυάλινη σούπα. Το boule κόβεται σε λεπτές φέτες ή πλάκες, καθένα από τα οποία καθαρίζεται από γυαλί επένδυσης. Αφού αφαιρέσετε το γυαλί επένδυσης ανοίγει εκατοντάδες μικρο-οπές στην επιφάνεια της πλάκας. Το τελευταίο άγγιγμα - η πλάκα καλύπτει με νικέλιο-χρώμιο και στη συνέχεια οξείδιο αλουμινίου για αυτό μπορεί να φέρει ηλεκτρικό φορτίο.

Οθόνη φωσφόρου
Αυτός είναι ένας μικροσκοπικός δίσκος ινών, συνήθως αγοράζεται από υπεργολάβους. Πρώτα, ο δίσκος συνδέεται καλά σε σώμα σωληνώσεων και μετά επικαλύπτεται με φωσφόρο. Το υλικό όπως το frit χρησιμοποιείται για τη σύνδεση όλων των στοιχείων. Το άρωμα λιώνει γρήγορα όταν θερμαίνεται και συγκρατεί αξιόπιστα όλα τα μέρη μαζί. Μετά τη θέρμανση, ο δίσκος ψύχεται και ψεκάζεται με διάλυμα νερού και φωσφόρου. Στη συνέχεια το νερό εξατμίζεται και ο φωσφόρος παραμένει στην οθόνη, δημιουργώντας μια λεπτή ομαλή επίστρωση.

Σώμα σωλήνα
Το σώμα αποτελείται από διάφορους δακτυλίους από μέταλλο και κεραμικό. Κάθε δακτύλιος κρατά ένα συγκεκριμένο τμήμα του σωλήνα ενίσχυσης εικόνας. Για να στερεώσουν σταθερά όλους τους δακτυλίους, οι κατασκευαστές εφαρμόζουν ίνδιο μεταξύ τους. Όταν θερμαίνεται, το ίνδιο λιώνει και "κολλάει" αξιόπιστα όλα τα στοιχεία.

Συνέλευση
Αφού τα στοιχεία του IIT είναι έτοιμα, πρέπει να τοποθετηθούν με ακρίβεια στο σώμα. Η συναρμολόγηση ξεκινά σε ένα ειδικό αποστειρωμένο δωμάτιο χωρίς σκόνη και υγρασία. Οι εργαζόμενοι τοποθετούν πρώτα την πλάκα μικροδιαύλου και τη μπαταρία. Στη συνέχεια, το σώμα τοποθετείται στο σταθμό εξάτμισης για την αφαίρεση όλου του αέρα. Μόνο μετά από αυτό τοποθετείται η οθόνη φωτοκαθόδου και φωσφόρου και στερεώνεται εκεί. Ο συναρμολογημένος σωλήνας ενίσχυσης εικόνας πρέπει να περάσει από αρκετές δοκιμές για να ελέγξει πώς λειτουργεί και αν πληροί τις απαιτούμενες παραμέτρους. Εάν η δοκιμή δείξει καλά αποτελέσματα, ο σωλήνας τοποθετείται σε πλαστική "μπότα". Η μπότα είναι κλειστή και ο αέρας αφαιρείται ξανά. Λίγες ακόμη δοκιμές και ο σωλήνας ενίσχυσης εικόνας είναι έτοιμος. Τώρα μπορεί να τοποθετηθεί σε γυαλιά, κιάλια και άλλες συσκευές νυχτερινής όρασης.

Ποιότητα
Ένας καλός κατασκευαστής ελέγχει τη διαδικασία παραγωγής σε κάθε στάδιο. Κάθε λεπτομέρεια δεν επιτρέπεται στο επόμενο στάδιο έως ότου πληροί τις απαιτήσεις. Για καλύτερο έλεγχο ποιότητας χρησιμοποιείται ειδικός εξοπλισμός βαθμονόμησης. Επιτρέπει στους εργαζόμενους να ελέγχουν τη θερμοκρασία στον κλίβανο, τη διάμετρο και το πάχος της πλάκας, καθώς και άλλες παραμέτρους. Ο εξοπλισμός βαθμονόμησης ελέγχεται επίσης τακτικά για τη σωστή εργασία του.
Το τελικό προϊόν δοκιμάζεται επίσης διεξοδικά ανάλογα με τις συνθήκες υπό τις οποίες θα χρησιμοποιηθεί. Εάν η συσκευή έχει σχεδιαστεί για κυνηγούς ή παρατηρητές της φύσης, μπορεί να δοκιμαστεί από σοκ ή δονήσεις. Εάν για στρατιωτικούς σκοπούς, θα τοποθετηθεί σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας ή υγρασίας για αρκετές ημέρες. Ο οπτικός έλεγχος της εργασίας των προϊόντων είναι επίσης πολύ σημαντικός. Τώρα ξέρετε πόσο δύσκολο είναι για έναν κατασκευαστή να παράγει μια ποιοτική συσκευή νυχτερινής όρασης και γιατί το κόστος για ορισμένα μοντέλα είναι τόσο υψηλό. Εάν χρειάζεστε ένα καλό πεδίο νυχτερινής όρασης, αγοράστε το μόνο από έναν αξιόπιστο προμηθευτή.