58. Опишите конструкцию и принцип действия оэп III поколения. Приведите его достоинства и недостатки.

Следующий шаг в развитии ЭОП определился повышением чувствитель­ности фотокатода. Он стал возможен вследствие чисто научных изысканий. В результате фундаментальных исследований, начатых еще в 70-х годах, было ус­тановлено, что оптимальным материалом для создания фотокатода является ар-сенид галлия, способный эффективно эмитировать электроны при начальном излучении с длиной волны 0,9 мкм и менее.

Однако реализации ОаАз-ФК длительное время препятствовало наличие энергетического барьера, не позволявшего электронам оторваться от поверхно­сти полупроводникового слоя (потенциального барьера электронного сродства). Эту проблему успешно в 1982 г. решили Шер и Ван Лаар, сотрудники исследо­вательского центра "Филипс", а также Вильяме и Сойман, предложив теорию ОЭС (отрицательного электронного сродства).

Получение ОаАз-ФК возможно только в условиях сверхвысокого вакуума порядка 10" —10* мм рт.ст., а весь процесс должен производиться под кон­тролем сложной диагностической аппаратуры. Из-за быстрого окисления по­верхности фотокатода на воздухе сборку ЭОП Ш-поколения требуется произ­водить также в вакуумной камере с помощью манипуляторов. В итоге, для про­изводства ЭОП третьего поколения требуется более 400 технологических опе­раций. Все это определило чрезвычайно высокую стоимость этих преобразова­телей. По совокупности параметров, новый ЭОП на основе ОаАв фотокатода был отнесен к следующему, Ш-му поколению. Серийный выпуск ПНВ на осно­ве ОЭП Ш-го поколения начался в 90-х годах прошлого столетия.

Сегодня чувствительность ЭОП Ш-го поколения составляет 1500—1800 мкА/лм, разрешение 55—64 штр/мм и ресурс до 10 000 часов, что в 3 раза больше, чем у ЭОП II -го поколения. Коэффициент усиления яркости у таких ЭОП до 50000.

Высокая чувствительность ЭОП Ш-го поколения позволяет приборам на их основе видеть при освещенности 5-Ю"⁴ лк, что соответствует звездному небу в облаках.

Получаемое изображение характеризуется высокой четкостью с хо­рошим контрастом и проработкой деталей.

Конструкция ОЭП Ш-го поколения ПНВ полностью повторяет конструк­цию ЭОП II -го поколения, и отличается только высокой чувствительностью фотокатода.

В таблице 5.1 приведены основные характеристики ЭОП различного по­коления.

58. Опишите основные конструкции приборов ночного видения. Укажите области их применения.

В настоящее время выпускаются и свободно продаются различные типы ПНВ, конструкции которых оптимизированы в соответствии с их назначением. Основными типами ПНВ являются:

• приборы наблюдения (визиры, монокуляры, псевдобинокуляры, бинокли, стационарные);

• прицелы для стрелкового оружия;

• очки;

• приборы, позволяющие документировать наблюдаемое изображение (ночные фото- и видеокамеры).

Ночные визиры. Приборы для быстрого просмотра объекта со слабой освещенностью. ЭОП, как правило, перового поколения. Светосила объектива 1.5-2, угол зрения 10-20 градусов. При освещенности порядка 0.01 (освещен­ность, создаваемая четвертью луны) можно на дистанции 150-120 метров обна­ружить фигуру человека на фоне зелени и рассмотреть ее детали на дистанции 70-100 метров. Использование инфракрасной подсветки дает прирост дальности качественного наблюдения на несколько десятков метров.

Бинокли ночного видения. Имеют двойную бинокулярную оптическую систему с двумя ЭОП, что обеспечивает стереоскопичность изображения. Мо­гут иметь ЭОП разных типов. Наиболее легкие и эффективные бинокли на базе ЭОП третьего поколения.

Очки ночного видения. Крепятся на голове наблюдателя, оставляя руки свободными. Увеличения, как правило, не дают и служат для ночного наблю­дения на самых близких расстояниях. Помимо бинокулярных моделей, с целью удешевления, выпускаются и монокулярные. Разные типы ЭОП. Наиболее лег­кие и эффективные модели на базе ЭОП третьего поколения.

Прицел ночного видения. Монокулярный прибор для нацеливания ору­жия в сумерках или темноте. В отличие от обычных прицелов, имеет оптиче­скую систему с электронно-оптическим преобразователем (как правило, перво­го поколения). Небольшой угол обзора, высокая ударопрочность. В дневное время, для защиты от светового повреждения, на объектив может надеваться специальная диафрагма.

Приведем некоторые характеристики стационарного прибора ночного ви­дения корабельных систем "ПНВ-500" "Чибис", предназначенного для установки на судах всех классов и назначений. Он является автономным средством на­блюдения при движении судна в зонах интенсивного судоходства при ограни­ченной видимости, для обеспечения маневрирования в узких участках портовой акватории и рейдов, ориентации в прибрежной зоне и руслах рек. Он особенно удобен для обеспечения вождения скоростных судов на подводных крыльях, для проведения на море спасательных, поисковых работ и решения задач служб охраны и надзора. Комплекс ПНВ состоит из ТВ-камеры, установленной на опорно-поворотном устройстве, гиростабилизатора с коррекцией по горизонту, пульта управления со встроенным ТВ-монитором, позволяющим осуществлять плавный и дискретный поворот ТВ-камеры по курсу корабля, выносного ТВ-монитора, блока питания с блоком формирования видеоинформации, трех ИК-осветителей. Наблюдение обеспечивается с двух ТВ-мониторов. Ориентация судна осуществляется с помощью светящихся маркеров на экране ТВ -монитора. Дальность обнаружения при уровне естественной ночной освещен­ности 3x10^-3 лк составляет: головы пловца, бревна - 0,3 км, шлюпки - 0,9 км, берега - 1 км, корабля - 5 км. Угол поля зрения может по выбору составлять 10x7°, 12x9°, 15x11°. Диапазон рабочих освещенностей равен 10^-4- 10⁴лк.

Сектор обзора и скорость поворота ТВ-камеры составляют соответствен­но по горизонту ±180° и 0 — 8 град./с, по вертикали от +5° до -15° и 0-1.5 град./с. Точность стабилизации поля зрения по вертикали равна 30', разрешаю­щая способность не менее 300 ТВ-линий, масса (в зависимости от комплекта­ции) 70-100 кг, энергопотребление 50 Вт (без прожекторов), напряжение пи­тания 27 В. Яркость экрана ТВ-монитора может автоматически регулироваться в зависимости от изменения освещенности окружающей среды в пределах 10^-4 -10²лк.