Зміст:
- Трохи про тепловізорах
- Принципи роботи ПНВ
- Як з’явилися ПНВ
- Вибір ПНВ
Давно йде 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 добре 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.
Трохи про тепловізорах
Якщо інфрачервоний прилад нічного бачення працює з підсвічуванням, то тепловізори повністю пасивні. Тобто вловлюють лише випромінювання, що виходять від нагрітих тел. Відомий Арнольд Шварценеггер у фільмі Хижак-1 використав цю особливість приладу мисливця на людей, щоб втекти з його поля зору. Для цього герой обмазался 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 сірому полі, де ледь 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. (Див. також: Прилад нічного бачення своїми руками)
Однак рекламодавці сором’язливо замовчують, що буде, якщо температура навколишнього середовища наблизиться до 35 ?С і стане дорівнює за горячести людині. В цьому випадку у нас буде суцільний червоний фон, де важко знайти живі об’єкти. При цьому будь-який китайський прилад нічного бачення продовжить давати чітку картинку. Там не буде режиму Instalert, зате звичний пейзаж чітко прорисуется. Звиклий до виділення кольором людина в екстремальних умовах може не помітити ворога. Це несе в собі якусь потенційну небезпеку. Враховуючи велику вартість тих і інших пристроїв, хотілося б бачити на ринку більш інтелектуальну систему, яка дозволить безпомилково діяти в будь-яких умовах.
Додаткова перевага тепловізора в тому, що його можна використовувати і по господарству, виявляючи витоку енергії з житлового будинку. У такому разі 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 оснастити пристрій спеціальною підсвіткою. В цьому ракурсі автомобільний прилад нічного бачення виглядає більш привабливо, оскільки відображає всі предмети, незалежно від їх температури та наявності на небі Місяця і зірок. Якщо ніч, і відмовили фари, то тепловізор виручить, але рівно до наступного разу.
Цей прилад ідеальний для:
- виявлення крадуть людей (злодіїв, засідки, гопників, убивць);
- 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 теж час при наявності великої кількості нагрітих тіл всі ці переваги нівелюються. Прилад нічного бачення з тепловізором мають різні області застосування. Перший хороший в місті, в теплому кліматі, другий — в засніженому лісі.
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:
Промені входять через потужний окуляр, у фокусі якого знаходиться фотоэлектродная пластина. З неї починається підсилювальна система, яка поміщена у вакуум для того, щоб молекули повітря не заважали руху всередині елементарних частинок. Зрозуміло, потік продовжує відхилятися гравітаційним полем Землі, але протягом довжини корпусу ПНВ цей ефект практично непомітний.
Отже, світло вибиває з круглої фотоэлектродной пластини електрони, які захоплюються позитивним потенціалом микроканального підсилювача. Про це пристрої варто поговорити окремо. Це теж кругла платівка, що складається з безлічі дрібних отворів, неразличимых неозброєним оком. Потрапляючи в ячею, 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 люминофорный екран. Зовсім як у телевізора, тільки одного кольору – зеленого. Цей відтінок обраний з умови максимальної чутливості людського ока і мінімальної напруги для психіки. (Див. також: Прилад нічного бачення для полювання)
Вихідна оптична система формує картину для ока. У бинокулярах потік крім того роздвоюється на обидва зіниці. У багатьох випадках це більш зручно в силу особливостей роботи людського мозку. А ось у військових як раз-таки часто знаходять застосування монокуляри. Справа в тому, що їх можна поєднувати з тепловизионными 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, який не відхиляє прямолінійного руху електронів. В іншому випадку картинка не 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 фотоэлектроде потенціал нижче, ніж на підсилювальної платівці. Найвища напруга на люминофоре.
Такий же принцип використовується в електронно-променевих трубках старих телевізорів. Тільки в побутових приладах є три кольори люмінофора.
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 ІЧ-випромінювання, які служили навігаційними вогнями. Тобто звичайний очей помітити їх присутності не міг, за рахунок чого підвищувалася в нічний час скритність пересування військ.
Усіма роботами в СРСР займалося НДІ 801, на базі якого в 1983 році було створено створено відділення 1100 Оріон. З 1991 року воно було перейменовано ще раз, тепер вже в СКБ ТНВ. Зверніть увагу, що ці ж люди займалися і тепловізорами. Тобто спочатку обидві гілки йшли пліч-о-пліч. Ми навели далеко не повну історію становлення галузі, оскільки не вважаємо, що це дуже важливо. До складу відділу розробки ПНВ входили:
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 пеленгації інфрачервоного випромінювання працюючого двигуна літального апарату. Це незалежно від того, що саме потрібно перехопити, вертоліт, літак або іншу ракету.
Перші конструкції були досить громіздкими. Чого вартий хоча б джерело живлення на 45 кВ? Однак повільно, але вірно, справа йшла вперед. Ось коли згодилися напрацювання з термоелектричним холодильників, які були засекречені до французької конференції 1992 року. Великий зсув у конструюванні приладів нічного бачення дав многощелочной катод. Він мав низький темновий струм і не вимагав охолодження, при цьому властивостями на порядок перевершував киснево-цезієві аналоги.
Вибір ПНВ
Перед тим як вибрати прилад нічного бачення, подумайте, яким вимогам він повинен відповідати. Сьогодні можна дістати тепловізор за ту ж або навіть меншу суму, що може окремо послужити будівельникам. Найдешевший ПНВ коштує близько 7000 рублів, що по кишені майже кожному. Найбільш дорогі моделі зашкалюють за 200000 рублів. Серед параметрів слід оцінити чутливість і роздільну здатність. Вони безпосередньо впливають на дальність виявлення об’єктів.
Не намагайтеся виконати ремонт приладів нічного бачення своїми руками. Це складні електронні пристрої, які багато в чому перевершують який-небудь міксер.