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夜視儀作用基本原理以及工作原理

作用

夜間可見光很微弱，但人眼看不見的紅外線卻很豐富。紅外夜視儀可以幫助人們?cè)谝归g進(jìn)行觀察、搜索、瞄準(zhǔn)和駕駛車輛。盡管人們很早就發(fā)現(xiàn)了紅外線，但受到紅外元器件的限制，紅外遙感技術(shù)發(fā)展很緩慢。直到1940年德國研制出硫化鉛和幾種紅外透射材料后，才使紅外遙感儀器的誕生成為可能。此后德國首先研制出主動(dòng)式紅外夜視儀等幾種紅外探測(cè)儀器，在一次與英軍坦克縱隊(duì)的遭遇戰(zhàn)中，裝備了紅外觀瞄裝置的德軍豹式坦克一舉擊毀兩輛英軍螢火蟲坦克，值得一提的是，此戰(zhàn)役中德軍使用的是主動(dòng)式紅外夜視裝置，因此作戰(zhàn)時(shí)還有一部貓頭鷹紅外探照燈車在遠(yuǎn)方用紅外線為豹式坦克照明。

基本原理

想要理解夜視儀的原理，就必須對(duì)光的原理有所了解。光波的能量大小與其波長(zhǎng)有關(guān)：波長(zhǎng)越短，能量越高。在可見光中，紫光的能量最高，而紅光的能量低。與可見光光譜相鄰的是紅外線光譜。 紅外線分為三類：

近紅外線（近IR）——近紅外線與可見光相鄰，其波長(zhǎng)范圍是0.7-1.3微米（1微米等于百萬分之一米）。

中紅外線（中IR）——中紅外線的波長(zhǎng)范圍是1.3-3微米。近紅外線和中紅外線應(yīng)用到各種電子設(shè)備中，例如遙控器。

熱紅外線（熱IR）——熱紅外線占據(jù)了紅外線光譜中最大的一部分，其波長(zhǎng)范圍是3-30微米。

熱紅外線與其他兩種紅外線的主要區(qū)別是，熱紅外線是由物體發(fā)射出來的，而不是從物體上反射出來的。物體之所以能夠發(fā)射紅外線，是因?yàn)槠湓影l(fā)生了某種變化。

工作原理

1.用一種特制的透鏡，能夠?qū)⒁曇皟?nèi)物體發(fā)出的紅外線會(huì)聚起來。

2.紅外線探測(cè)器元上的相控陣能夠掃描會(huì)聚的光線。探測(cè)器元能夠生成非常詳細(xì)的溫度樣式圖，稱為溫譜圖。大約只需1/30秒，探測(cè)器陣列就能獲取溫度信息，并制成溫譜圖。這些信息是從探測(cè)器陣列視域場(chǎng)中數(shù)千個(gè)探測(cè)點(diǎn)上獲取的。

3.探測(cè)器元生成的溫譜圖被轉(zhuǎn)化為電脈沖。

4.這些脈沖被傳送到信號(hào)處理單元——一塊集成了精密芯片的電路板，它可以將探測(cè)器元發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換為顯示器能夠識(shí)別的數(shù)據(jù)。

5.信號(hào)處理單元將信息發(fā)送給顯示器，從而在顯示器上呈現(xiàn)出各種色彩，色彩強(qiáng)度由紅外線的發(fā)射強(qiáng)度決定。將從探測(cè)器元傳來的脈沖組合起來，就生成了圖像。