Kā tiek veikta nakts redzamības joma - materiāls, ražošana, izgatavošana?

5. gada 2021. maijs

 

Kā tiek veikta nakts redzamības joma - materiāls, ražošana, izgatavošana?

Cilvēki vienmēr domāja par dažu dzīvnieku spēju redzēt tumsā. Tāpēc nakts redzamības ierīču izgudrošana bija diezgan gaidīta lieta. Pirmās NV ierīces parādījās Vācijā tieši pirms Otrā pasaules kara. Kara laikā Amerika izstrādāja nakts redzamības aprīkojumu. Pirmie modeļi bija apjomīgi un tiem bija nepieciešams labs apgaismojums. Bet pakāpeniski NV ierīces ir kļuvušas kompaktākas un efektīvākas sliktas redzamības apstākļos.
Mūsdienās nakts redzamības ierīces var iegādāties veikalā vai pasūtīt internetā. Šie piederumi ir vispopulārākie mednieku, savvaļas dzīvnieku vērotāju un militāro aprindu vidū. Viens no jebkuras nakts redzamības ierīces svarīgiem elementiem ir darbības joma. Tātad, izdomāsim, kā tiek veikta nakts darbības joma?

Materiāli
Lai izveidotu labu darbības jomu, ir nepieciešami labi materiāli. Objektīvā objektīva un izejas loga okulārs ir izgatavots no īpaša optiskā stikla. Darbības jomas galvenais elements ir attēla pastiprinātāja caurule, kas izgatavota no metāla un keramikas. Attēla pastiprinātāja mēģenes iekšpusē ir fosfora ekrāns un mikrokanālu plāksne, kas izgatavota no stikla šķiedras.
Pēc montāžas attēla pastiprinātāja caurule tiek ievietota īpašā triecienizturīgā plastmasas vāciņā. Visi elementi ir droši nostiprināti un pielodēti. Trieciena gadījumā plastmasas vāciņš pasargās attēla pastiprinātāja cauruli no bojājumiem.

Dizains
Darba princips un nakts redzamības ierīču konstrukcija ir diezgan sarežģīta. Viss sākas ar objektīvo objektīvu. Katrs priekšmets atstaro gaismu, redzamu un neredzamu mūsu acīm. Lēcas uztver šo gaismu, savāc to gaismas starā un novirza uz fotokatodu. Šajā posmā notiek fotonu pārveidošanās elektronos. Elektroni tiek nosūtīti uz īpašu kameru ar mikrokanālu plāksni. Šī plāksne ir izgatavota no stikla šķiedras, un uz tās virsmas ir simtiem mikrocaurulīšu. Šī elementa uzdevums ir palielināt elektronu skaitu. Jo vairāk mikrolietu ir uz plāksnes, jo vairāk elektronu var iegūt. Mikrokanālu plāksnes diametrs nakts redzamības ierīcēs Gen 3 nav lielāks par 1 collu. Arī šī IIT daļa ir ļoti plāna - apmēram 0,4 collas.
Pēdējā posmā elektroni tiek atsitīti no plāksnes un nonāk fosfora ekrānā. Sitot, elektroni rada mazus gaismas uzplaiksnījumus. Tādā veidā viņi nodod informāciju par apkārtējiem objektiem un ekrāns to apkopo vienā attēlā. Rezultāts - lietotājs redz skaidru spilgtu attēlu.
Viss iepriekš aprakstītais gaismas daļiņu pārveidošanas caurspīdīgā attēlā process būtu neiespējams bez enerģijas avota. Visām nakts redzamības ierīcēm ir nepieciešamas labas uzlādējamas baterijas. Strāvas avots atrodas aptuveni zem mikrokanālu plākšņu kameras. Jo jaudīga optika, jo vairāk enerģijas tas prasa.

Ražošanas process
Nakts redzamības pamatelements ir attēla pastiprinātāja caurule. Ražotāji izmanto vairāk nekā 400 dažādus procesus, lai izgatavotu galvenās detaļas un saliktu tās mēģenē. Apskatīsim svarīgākos ražošanas punktus.

Fotokatods
Šis elements ir izgatavots no īpaša stikla. Parasti ražotāji apaļas stikla sagataves pērk no apakšuzņēmējiem, nevis izgatavo paši. Apaļo gabalu pārklāj ar gallija arsenīda slāni un pēc tam karsē, līdz tas sāk kust. Lai droši savienotu abus slāņus, daļa tiek saspiesta zem preses. Pēdējais solis ir pulēšana un defektu pārbaude. Tagad fotokatods ir gatavs.

Mikrokanālu plāksne
Plāksne ir visgrūtākais elements, no kura tas ir atkarīgs no tā, cik labi darbotos attēla pastiprinātāja caurule. Tā ražošanai tiek izmantots tā sauktais “divu zīmējumu process”. Lai to izdarītu, darbinieki ņem speciāli sagatavotu lietni no stikla. Lietni ievieto krāsnī vai drīzāk tās augšējā daļā. Krāsnī ir vairākas temperatūras kontroles zonas. Tāpēc temperatūra katrā zonā var būt atšķirīga. Lietni pamazām silda 500 grādu temperatūrā, savukārt tā apakšējā daļā izveidojas liela stikla lodīte. Globula sasniedz noteiktu izmēru un nokrīt, izveidojot plānu stikla pavedienu. Šis pavediens ir ātri jāatdzesē. Īpašā vilces mašīna paņem stikla vītnes, griezēji tos sasprauž vienā garumā un veido saišķus. Pēc tam šie saišķi tiek savīti sešstūros. Iegūtos sešstūrus ievieto atpakaļ krāsnī un silda. Turpmāk visi procesi tiek atkārtoti no sākuma. Bet otro reizi šķiedru sešstūri ir daudz šaurāki. Šī cietā un ilgstošā procesa rezultāts ir stikla pīle. Bule tiek sagriezta plānās šķēlēs vai plāksnēs, no kurām katra tiek notīrīta no apšuvuma stikla. Pēc apšuvuma stikla noņemšanas uz plāksnes virsmas atveras simtiem mikrolobu. Pēdējais pieskāriens - plāksnes mēteļi ar niķeļa-hromu un pēc tam alumīnija oksīdu tā var pārvadāt elektrisko lādiņu.

Fosfora ekrāns
Šis ir niecīgs šķiedru disks, to parasti iegādājas no apakšuzņēmējiem. Pirmkārt, disks ir labi savienots caurules korpusā un pēc tam pārklāts ar fosforu. Visu elementu savienošanai tiek izmantots tāds materiāls kā frits. Karstums fritē ātri kūst un droši satur visas detaļas kopā. Pēc sildīšanas disku atdzesē un apsmidzina ar ūdens un fosfora šķīdumu. Tad ūdens tiek iztvaicēts, un uz ekrāna paliek fosfors, izveidojot plānu gludu pārklājumu.

Caurules korpuss
Korpuss sastāv no vairākiem gredzeniem, kas izgatavoti no metāla un keramikas. Katrs gredzens satur noteiktu attēla pastiprinātāja caurules daļu. Lai stingri savienotu visus gredzenus, ražotāji starp tiem uzklāj indiju. Sildot, indijs kūst un droši “pielīmē” visus elementus.

Montāža
Pēc tam, kad IIT elementi ir gatavi, tie ir precīzi jāievieto ķermenī. Montāža sākas īpašā sterilā telpā bez putekļiem un mitruma. Strādnieki vispirms ievieto mikrokanālu plāksni un akumulatoru bloku. Tad ķermenis tiek ievietots izplūdes gāzēs, lai noņemtu visu gaisu. Tikai pēc tam fotokatodu un fosfora ekrānu ievieto mēģenē un tur nostiprina. Samontētai attēla pastiprinātāja caurulei jāiziet vairākas pārbaudes, lai pārbaudītu, kā tā darbojas un vai tā atbilst nepieciešamajiem parametriem. Ja testēšana uzrāda labus rezultātus, mēģeni ievieto plastmasas “zābakā”. Bagāžnieks ir aizvērts un gaiss atkal tiek noņemts. Vēl daži testi, un attēla pastiprinātāja caurule ir gatava. Tagad to var ievietot brillēs, binokļos un citās nakts redzamības ierīcēs.

Kvalitātes kontrole
Labs ražotājs kontrolē ražošanas procesu katrā posmā. Katra detaļa nav atļauta nākamajā posmā, kamēr tā neatbilst prasībām. Labākai kvalitātes kontrolei tiek izmantots īpašs kalibrēšanas aprīkojums. Tas ļauj darbiniekiem pārbaudīt temperatūru krāsnī, plāksnes diametru un biezumu, kā arī citus parametrus. Regulāri pārbauda arī kalibrēšanas iekārtu pareizību.
Arī gala produkts tiek rūpīgi pārbaudīts atkarībā no apstākļiem, kādos to izmantos. Ja ierīce paredzēta medniekiem vai dabas vērotājiem, to var pārbaudīt ar šoku vai vibrāciju. Ja tas paredzēts militāriem mērķiem, tas vairākas dienas tiks ievietots augstas temperatūras vai mitruma apstākļos. Ļoti svarīga ir arī produkta darba vizuālā pārbaude. Tagad jūs zināt, cik grūti ražotājam ir ražot kvalitatīvu nakts redzamības ierīci un kāpēc dažu modeļu izmaksas ir tik augstas. Ja jums nepieciešama laba nakts redzamības iespēja, iegādājieties to tikai no uzticama pārdevēja.