2.2.2 Первое поколение

Сделать следующий шаг в развитии ЭОП позволило изобретение волоконно-оптических пластин (ВОП), которые представляют пакет светодиодов. На их основе были разработаны плоковогнутые линзы, которые могут быть установлены вместо входного и выходного окон. Изображение проецируется на плоскую сторону ВОП, передается на выпуклую сторону без искажений. Это позволяет избежать неравномерности разрешающей способности, которая наблюдалась у ЭОП предыдущего поколения. Используемый фотокатод — S20.

2.2.3 Второе поколение

В 70х годах в США был разработан вторично-эмиссионный усилитель, который называется микроканальная пластина. МКП представляет собой тонкую пластину с наклонными микроканалами количеством около 10⁶ штук, а диаметром около 10 мкм. В качестве материала для МКП использую оптическое волокно. Обе поверхности МКП полируются и металлизируются, в дальнейшем между ними прикладывается напряжение. Принцип действия МКП заключается в том, что электрон, выбитый с катода ЭОП, разгоняется в разгонной камере, затем попадает в канал МКП и, ударяясь о ее наклонную стенку, выбивает вторичные электроны. В приложенном электрическом поле этот процесс многократно повторяется, позволяя получить коэффициент усиления в десятки тысяч раз. Изобретение МКП позволило отказаться от электростатической линзы. Это позволило уменьшить габариты прибора. На смену громоздким конструкциям пришли плоские ЭОП бипланарной конструкции.

2.2.4 Третье поколение

Следующим шагом было увеличение чувствительности и рабочего диапазона длин волн фотокатода. Это стало возможно с развитием теории отрицательного электронного сродства. Оптимальными материалом оказался арсенид галлия, являющийся полупроводниковым соединением типа А^IIIB^V. Также особенностью этих ФК является равномерность чувствительности во всем рабочем диапазоне. Для производства таких фотокатодов требуется сверхвысокий вакуум (10^-10…10^-11 мм рт. ст.) и тщательный контроль за отсутствием окисления. В общей сложности, для производства ЭОП третьего поколения требуется более 400 технологических операций. Это обуславливает высокую стоимость преобразователя.

Однако именно на таком фотокатоде была получена рекордная чувствительность — 2150 мкА/лм[1], а квантовый выход превышает 30 %. Практически во всех странах мира ПНВ на основе ЭОП III поколения используются как ключевые. Такие приборы позволяют видеть при условиях «пасмурного звездного света», т.е при отсутствии луны и наличии облаков, что соответствует освещенности 0,5 млк. Для сравнения, ПНВ на основе ЭОП II позволяют работать при освещенности 5 млк. [2]

2.2.5 ЭОП II⁺ и Super Gen

Для создания альтернативы ЭОП III, более дешевой, но с аналогичными характеристиками, решили использовать мультищелочной фотокатод. Это ЭОП бипланарной конструкции, изображение на экране получается прямым. Для поворота изображения на 180° используется ВОП или специальная оборачивающая система, которая ставится перед окуляром. ВОП позволяет получить более контрастное изображение, а также она защищает фотокатод от боковых засветок.

Особо удачной получилась разработка фирмы «Philips», которая получила название Super Gen. В них используется фотокатод Super S25R, которая составляет 650 мкА/лм. Разрешающая способность — 36-40 штр/мм при частотно- контрастной характеристике, не уступающей ЭОП III. Кроме того, МФ фотокатод является более стойким по сравнению с арсенидо-галлиевым ФК и не деградирует под действием положительных ионов. Это позволило отказаться от ионно-барьерной пленки, что привело к снижению шумов. [2,3]