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 колбы[22] с электростатической фокусировкой[23].

Рис. 3.4 ЭОП с электростатической фокусировкой

фотокатодное стекло;

контакт фотокатода;

фотокатод;

стеклянный корпус

анодный электрод;

люминофор;

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 - экран[24].

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