3.4 Критерии деления пнв на классы

3.4.1 Классификация эоп по поколениям

Все электронно-оптические преобразователи классифицированы по поколениям. Классификация основана на принципиальных технологических отличиях в конструкции ЭОП. Согласно принятой терминологии, ЭОП классифицируются на три поколения — I, II и III (с промежуточными ступенями: I+,II+).

1) I поколение: ЭОП в виде стеклянной колбы⁴ с электростатической фокусировкой⁵.

Рис. 3.4 ЭОП с электростатической фокусировкой

1. фотокатодное стекло;

2. контакт фотокатода;

3. фотокатод;

4. стеклянный корпус

5. анодный электрод;

6. люминофор;

7. экранное стекло.

Отличается низким коэффициентом усиления яркости и невысоким разрешением, неравномерной четкостью картинки по всему полю зрения. Имеют чувствительность фотокатода 120—250 мА/лм. Усиление света составляет 120—900, разрешение в центре 25—35 штр/мм. Эффективная работа в условиях низкой освещенности возможна только с ИК подсветкой, что не обеспечивает скрытности наблюдения. Отличительная особенность данного типа в том, что четкое изображение наблюдается только в центре, с искажением и меньшим разрешением по краям. Если в поле зрения попадают яркие источники света, например, фонари, светящиеся окна домов и т.п., происходит засветка всего изображения, что препятствует и даже полностью исключает возможность наблюдения. Однако технологический процесс производства ЭОП достаточно прост, и трубки I поколения являются самыми доступными, обеспечивая приемлемые характеристики наблюдения и опознавания на расстоянии до 100 метров.

2) I+ поколение: применены волоконно-оптические пластины, достигнуто высокое и равномерное разрешение по всему полю зрения. Металлокерамическая колба ЭОП выдерживает высокие ударные нагрузки, что позволяет устанавливать прицелы I+ поколения на оружие крупных калибров.

Недостаточный коэффициент усиления яркости не позволяет вести наблюдение в условиях низкой освещенности без внешней ИК подсветки. Многие фирмы называют ЭОП I поколения с чуть более высоким разрешением поколением I+, чем вводят в заблуждение, так как конструкция колбы при этом не меняется.

3) II поколение: применена микроканальная пластина (МКП), умножающая поток электронов, произведенных фотокатодом; имеет высокую помехозащищенность при общих и локальных засветках, достигнуто высокое усиление яркости; возможность работы без внешней подсветки в условиях низкой освещенности.Конструктивно ЭОП II-го поколения отличаются от I+ наличием специального усилителя электронов — микроканальной пластины (МКП).

1 – фотокатод; 2 - микроканальная пластина; 3 - экран⁶.

Рис. 3.5 ЭОП с микроканальной пластиной

Характеристики таких ЭОП: усиление света около 25 000—50 000, чувствительность фотокатода мин. 240 мА/лм, разрешение в центре 32—38 штр/мм. Ресурс ЭОП составляет не менее 1 000—3 000 часов. Различают два типоразмера ЭОП — с микроканальными пластинами 25 мм и 18 мм. Больший размер пластины обеспечивает больший комфорт наблюдения, но приводит к увеличению габаритов прибора.

4) II+ поколение: применена бипланарная схема – снижены продольные габаритные размеры; уменьшен шаг каналов МКП; применен прямой перенос изображения вместо электростатической фокусировки, на выходе МКП возможна установка волоконно-оптического инвертора. Увеличено разрешение ЭОП, улучшена четкость картинки; возможность работы без внешней подсветки в условиях низкой и предельно низкой освещенности. Полностью устранена геометрическая дисторсия.

Рис.3.6 Фотография микроканальной пластины производства Alpha Photonics Industries AG

5) III поколение: в фотокатоде применен арсенид галлия: ФК на основе GaAs имеет большую чувствительность по сравнению с мультищелочными ФК, которые используются в ЭОП II и II+ поколения. Для защиты фотокатода применена ионно-барьерная пленка. Максимум чувствительности ФК смещен в инфракрасный диапазон, что позволяет работать без внешней подсветки в условиях предельно низкой освещенности. Чувствительность фотокатода достигает 900—1 600 мА/лм, разрешение ЭОП 32—64 штр/мм и ресурс до 10 000 часов, что в 3 раза больше, чем ЭОП II-го поколения. Обеспечивает максимально возможную дальность ночного наблюдения и распознавания. Отличаются от ЭОП поколения II+ фотокатодом на основе арсенида галлия, с ещё большим смещением пика чувствительности фотокатода в инфракрасную область. Хорошо работают в условиях предельно низкой освещенности. Картинка в приборе насыщенная, четкая, с хорошим контрастом и проработкой деталей.

Дальность наблюдения для ПНВ с использованием ЭОП различных поколений приведена в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Дальность наблюдения с использование ПНВ различных поколений

	Полная луна 0,1 люкс (метры)	Половина луны 0,05 люкс (метры)	Четверть луны 0,01 люкс (метры)	Звездное небо 0,001 люкс (метры)	Облачное небо 0,0001 люкс (метры)
Без прибора ночного видения	230	130	45	-	-
1-е поколение	300	200	150	100	50
2-е поколение	630	630	590	390	145
3-е поколение	810	810	770	530	200