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深度剖析 |夜视仪应用实例与类型解读,科技前沿的暗夜之眼

2024-12-16
中科原子精密制造

 夜视仪是人们为了在黑夜中看清事物而发明的一种工具,不过和蜡烛、电灯等照明工具不同,它具有极强的隐蔽性,给使用者带来穿透黑夜的视力,被窥视者却茫然不觉。


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夜视仪的三种类型

夜视仪有三种类型:主动式红外夜视仪、微光夜视仪和热成像夜视仪。第一、三种夜视仪主要是利用红外线原理,而第二种主要利用微光原理。其中,主动式红外夜视仪最早产生,它由德国人发明于二战时期。
夜视仪.png

1940年德国就已经研制出来了几种红外透射材料。当时正值二战期间,德国军队希望能在夜间作业以避开敌军耳目。夜晚行动虽然能提高隐蔽性但却因为光线太暗而受到限制。现实问题催生了新的科技产品,出于作战需要,德国人很快想到了将红外投射材料等已有成果应用到夜间作业中去,他们最早发明了主动式红外线夜视仪。
然而,最早将夜视仪应用于实战中去的却是美国军队。1945年,美军登陆冲绳岛,凭借夜视仪取得了夜间作战优势,成功击毙了大量日军。此后,夜视仪的身影多次出现在战役中,并为世界反法西斯战争的胜利立下了汗马功劳。
夜视仪是如何让人发现隐藏在黑暗中的敌人的呢?主动红外夜视仪采取的是主动出击策略。它用红外探照灯发射红外线,红外线触碰到远距离之外的目标会马上反射回来,反射回来的红外线被物镜接收并聚焦,投到红外变像管上。红外变像管经过电能处理将不可见的红外图像转换成肉眼可见的电子图像,这样人们就可以通过荧屏观察到百米之外的目标情况了。
而根据红外探照灯的功率不同,它所观测的范围也有所区别,这种夜视仪成本低,技术成熟,因此在早期比较流行。但它有一个致命的弱点,它要主动发射红外线,所以很容易被敌人的红外线探测仪发现,进而暴露自己,随着人类夜视技术的发展,这种夜视仪已逐渐被取代。
为了摆脱主动红外夜视仪易于暴露的缺陷,人们更加积极地研究新式夜视仪。微光夜视仪应运而生,1962年美国最早研制出第一代微光夜视仪并应用于越战。
微光夜视仪的核心技术是微光增强技术,核心部件是像增强器。在夜间,尤其是在没有灯光的野外,我们虽然看不清事物,但依然可以看到事物的大致轮廓,这源于自然光的存在,如月光、星光、大气辉光等,由于这些光线十分微弱,我们称之为夜微光。

这些微弱的光照在物体上后反射出更弱的光线,人眼很难看到,但微光夜视仪可以用像增强器把这些反射光增大到几十万倍,从而被肉眼看到。它不用发射红外线,与主动红外夜视仪相比自然更加安全,而且它体积小、重量轻、耗电少。


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夜视仪的核心技术部件

微光夜视仪的主要作用是在微弱光照条件下,将肉眼不可识别或识别不清的图像,转变为肉眼可见的图像。它是由物镜、目镜、壳体和电路板构成,其最核心的部分为微光像增强器,目前市场上常见的为超二代像增强器和三代像增强器。   
              1-二代产品图.jpg                            
              中科原子超二代像增强器            

2-三代产品图.jpg

中科原子三代像增强器

试问全球夜视仪技术哪家强?

众所周知的伊拉克战争,北约军队正是利用夜视仪装备,大部分在夜间突袭敌军及攻占基地,大大提高了部队作战效率。其他国家,包括中国及俄罗斯也是看到了北美实战中的夜视科技优势,也比以往加大了夜视技术的研发力度,不仅是国家机构及隶属于国家机构的集团企业,很多私人企业公司等机构也在投入了很大财力物力来进行研发生产。这使得夜视仪装备得到了空前的飞速增长。但是根据目前的国际形式来说,北美和法国夜视技术稍微领先,中国和俄罗斯也不甘示弱,正迎头赶上,将来肯定会超越。

作为夜视仪的核心部件微光像增强器:

国内:

1)北方夜视集团(军用)—昆明:已实现高性能超二代像增强器的批量生产

2)北方夜视集团(军用)—西安:已完成三代像增强器研制

3)中科原子(民用-科研):已实现高性能超二代像增强器的小批量生产、高性能三代像增强器研制

国外:

1)美国L3 Harris、Elbit:已实现高性能三代像增强器的批量生产

2)俄罗斯Katod、Ekran FEP:已实现高性能三代像增强器的批量生产,以及常规超二代的批量生产

3)法国Photonis:已实现高性能超二代像增强器的批量生产



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中科原子夜视仪

单目单筒高清夜视仪.jpg


超二代像增强器2-1.jpg


西安办公地点.jpg

中科原子精密制造科技有限公司专业从事新一代光电成像探测器件、单光子探测器、激光雷达及仪器/装备的研发、生产和销售,致力于成为国际领先的“光子探测与光子视觉”产品和解决方案提供商。