暗視スコープはどのように作られていますか-材料、製造、製造？

2021 年 5 月 5 日

 

暗視スコープはどのように作られていますか-材料、製造、製造？

人々はいつも、暗闇の中で見る動物の能力について疑問に思っていました。 したがって、暗視装置の発明は非常に期待されたものでした。 最初のNVデバイスは、第二次世界大戦の直前にドイツで登場しました。 戦争中、アメリカは暗視装置を開発しました。 最初のモデルはかさばり、良好な照明が必要でした。 しかし、徐々にNVデバイスは、視界の悪い状況でよりコンパクトで効率的になりました。
今日、暗視装置は店で購入するか、インターネットで注文することができます。 これらのアクセサリーは、ハンター、野生生物ウォッチャー、軍隊の間で最も人気があります。 暗視装置の重要な要素のXNUMXつはスコープです。では、暗視装置がどのように作られているのかを理解しましょう。

材料
良いスコープを作るには良い材料が必要です。 対物レンズと出力ウィンドウの接眼レンズは、特殊な光学ガラスで作られています。 スコープの主な要素は、金属とセラミックで作られたイメージインテンシファイアチューブです。 イメージインテンシファイアチューブの内部には、リン光スクリーンとグラスファイバー製のマイクロチャンネルプレートがあります。
組み立て後、イメージインテンシファイアチューブは特別な耐衝撃性プラスチックカバーに配置されます。 すべての要素はしっかりと固定され、はんだ付けされています。 衝撃が発生した場合、プラスチックカバーがイメージインテンシファイアチューブを損傷から保護します。

設計
仕事の原理と暗視装置の構造は非常に複雑です。 それはすべて対物レンズから始まります。 すべてのオブジェクトは、私たちの目に見える光と見えない光を反射します。 レンズはこの光を捕らえ、それを光線に集め、それを光電陰極に向けます。 この段階で、光子から電子への変換が起こります。 電子はマイクロチャネルプレートを備えた特別なチャンバーに送られます。 このプレートはグラスファイバー製で、表面に何百ものマイクロチューブがあります。 この要素のタスクは、電子の数を増やすことです。 プレート上のマイクロホールが多いほど、より多くの電子を得ることができます。 暗視装置Gen3のマイクロチャネルプレートの直径は1インチ以下です。 また、IITのこの部分は非常に薄く、約0,4インチです。
最終段階では、電子がプレートから跳ね返り、リン光スクリーンに当たります。 衝突すると、電子は小さな閃光を発生させます。 このようにして、周囲のオブジェクトに関する情報を伝達し、画面がそれをXNUMXつの画像に収集します。 結果–ユーザーには鮮明で明るい画像が表示されます。
上記のように、光の粒子を鮮明な画像に変換するプロセス全体は、電源がなければ不可能です。 すべての暗視装置には、優れた充電式バッテリーが必要です。 電源は、マイクロチャネルプレートチャンバーのほぼ下にあります。 強力な光学系ほど、より多くのエネルギーが必要になります。

製造工程
暗視スコープのコア要素は、イメージインテンシファイアチューブです。 メーカーは400以上の異なるプロセスを使用して主要部品を製造し、チューブに組み立てています。 生産の最も重要なポイントを見てみましょう。

フォトカソード
この要素は特殊なガラスでできています。 通常、メーカーは丸いガラスのブランクを自分で作るのではなく、下請け業者から購入します。 丸い部分はガリウム砒素の層で覆われ、それが溶け始めるまで加熱されます。 XNUMXつの層をしっかりと接続するために、パーツはプレスの下で圧縮されます。 最後のステップは、研磨と欠陥のチェックです。 これで、光電陰極の準備が整いました。

マイクロチャンネルプレート
プレートは最も難しい要素であり、イメージインテンシファイアチューブがどれだけうまく機能するかによって異なります。 その製造には、いわゆる「500ドロープロセス」が使用されます。 これを行うために、労働者はガラスで作られた特別に準備されたインゴットを取ります。 インゴットは炉、またはむしろその上部に配置されます。 炉にはいくつかの温度制御ゾーンがあります。 したがって、各ゾーンの温度は異なる可能性があります。 インゴットはXNUMX度の温度で徐々に加熱され、その底部には大きなガラス球が形成されます。 球体は一定の大きさに達して落下し、細いガラス糸を作ります。 この糸は急冷する必要があります。 特別な牽引機がガラス糸を選び、カッターがそれらを同じ長さにクリップして束を形成します。 次に、これらのバンドルは六角形にねじられます。 得られた六角形を炉に戻し、加熱します。 さらに、すべてのプロセスが最初から繰り返されます。 しかし、XNUMX回目は、ファイバーの六角形がはるかに狭くなります。 この硬くて長いプロセスの結果がガラスのブールです。 ブールは薄いスライスまたはプレートにカットされ、それぞれがクラッディングガラスを取り除きます。 クラッドガラスを取り除いた後、プレートの表面に何百もの微細な穴が開きます。 最後の仕上げ–プレートはニッケルクロムでコーティングされ、次に酸化アルミニウムでコーティングされ、電荷を運ぶことができます。

蓄光スクリーン
これは小さなファイバーディスクで、通常は下請け業者から購入します。 まず、ディスクがチューブ本体にしっかりと接着され、次にリン光剤でコーティングされます。 フリットなどの素材は、すべての要素を接続するために使用されます。 フリットは加熱するとすぐに溶け、すべての部品を確実に一緒に保持します。 加熱後、ディスクを冷却し、水とリン光剤の溶液を噴霧します。 次に、水が蒸発し、リン光物質が画面に残り、薄く滑らかなコーティングが作成されます。

チューブ本体
本体は金属とセラミックで作られたいくつかのリングで構成されています。 各リングは、イメージインテンシファイアチューブの特定のセクションを保持します。 すべてのリングをしっかりと接着するために、メーカーは各リングの間にインジウムを塗布します。 加熱すると、インジウムが溶けてすべての元素を確実に「接着」します。

アセンブリ
IITの要素の準備ができたら、それらを体内に正確に配置する必要があります。 組み立ては、ほこりや湿気のない特別な無菌室で開始されます。 作業員はまずマイクロチャンネルプレートとバッテリーパックを配置します。 次に、ボディはすべての空気を除去するために排気ステーションに配置されます。 その後、光電陰極とリン光スクリーンをチューブに入れて固定します。 組み立てられたイメージインテンシファイアチューブは、それがどのように機能し、必要なパラメータを満たしているかを確認するために、いくつかのテストに合格する必要があります。 テストで良好な結果が示された場合、チューブはプラスチックの「ブーツ」に入れられます。 ブーツが閉じられ、空気が再び除去されます。 さらにいくつかのテストが行​​われ、イメージインテンシファイアチューブの準備が整いました。これで、ゴーグル、双眼鏡、その他の暗視装置に配置できます。

品質管理
優れたメーカーは、すべての段階で製造プロセスを管理します。 要件を満たすまで、各詳細を次の段階に進めることはできません。 より良い品質管理のために、特別な校正装置が使用されます。 これにより、作業者は炉内の温度、プレートの直径と厚さ、およびその他のパラメーターを確認できます。 校正機器も定期的にチェックされ、正しく機能しているかどうかが確認されます。
最終製品も、使用条件に応じて徹底的にテストされます。 デバイスがハンターや自然観察者向けに設計されている場合は、衝撃や振動によってテストできます。 軍事目的の場合は、高温多湿の状態に数日間置きます。 製品作業の視覚的テストも非常に重要です。 これで、メーカーが高品質の暗視装置を製造することがどれほど難しいか、そして一部のモデルのコストが非常に高い理由がわかりました。 良い暗視スコープが必要な場合は、信頼できるベンダーからのみ購入してください。