Come è fatto il visore notturno: materiale, fabbricazione, fabbricazione?

5 Maggio 2021

 

Come è fatto il visore notturno: materiale, fabbricazione, fabbricazione?

La gente si interrogava sempre sulla capacità di alcuni animali di vedere al buio. Pertanto, l'invenzione dei dispositivi per la visione notturna era abbastanza prevedibile. I primi dispositivi NV sono apparsi in Germania poco prima della seconda guerra mondiale. Durante la guerra, l'America sviluppò la sua attrezzatura per la visione notturna. I primi modelli erano ingombranti e richiedevano una buona illuminazione. Ma gradualmente i dispositivi NV sono diventati più compatti ed efficienti in condizioni di scarsa visibilità.
Oggi, i dispositivi per la visione notturna possono essere acquistati in un negozio o ordinati su Internet. Questi accessori sono i più popolari tra i cacciatori, gli osservatori della fauna selvatica e i militari. Uno degli elementi importanti in qualsiasi dispositivo di visione notturna è il mirino. Quindi cerchiamo di capirlo, come è fatto il mirino notturno?

Materiali
Ha bisogno di buoni materiali per fare un buon cannocchiale. La lente dell'obiettivo e l'oculare della finestra di uscita sono realizzati in vetro ottico speciale. L'elemento principale del cannocchiale è il tubo intensificatore di immagini, realizzato in metallo e ceramica. All'interno del tubo dell'intensificatore di immagine, c'è uno schermo al fosforo e una piastra a microcanali, che è realizzata in fibra di vetro.
Dopo il montaggio, il tubo dell'amplificatore di brillanza viene inserito in una speciale copertura di plastica resistente agli urti. Tutti gli elementi sono fissati e saldati in modo sicuro. In caso di impatto, la copertura in plastica proteggerà il tubo dell'amplificatore di brillanza da eventuali danni.

Design
Il principio di funzionamento e la costruzione dei dispositivi di visione notturna sono piuttosto complessi. Tutto inizia con l'obiettivo. Ogni oggetto riflette la luce, visibile e invisibile ai nostri occhi. Le lenti catturano questa luce, la raccolgono in un fascio di luce e la dirigono al fotocatodo. In questa fase avviene la trasformazione dei fotoni in elettroni. Gli elettroni vengono inviati in una camera speciale con la piastra a microcanali. Questa piastra è realizzata in fibra di vetro e ha centinaia di microtubi sulla sua superficie. Il compito di questo elemento è aumentare il numero di elettroni. Più microfori ci sono sulla piastra, più elettroni si possono ottenere. Il diametro della piastra a microcanali nei dispositivi per la visione notturna di terza generazione non è superiore a 3 pollice. Inoltre, questa parte di IIT è molto sottile, circa 1 pollici.
Nell'ultima fase, gli elettroni vengono rimbalzati dalla piastra e colpiscono lo schermo al fosforo. Quando colpiscono, gli elettroni creano piccoli lampi di luce. In questo modo trasmettono l'informazione sugli oggetti circostanti e lo schermo la raccoglie in un'unica immagine. Il risultato: l'utente vede un'immagine chiara e luminosa.
L'intero processo di conversione delle particelle di luce in un'immagine chiara, descritto sopra, sarebbe impossibile senza una fonte di energia. Tutti i dispositivi per la visione notturna necessitano di buone batterie ricaricabili. La fonte di energia si trova all'incirca sotto la camera della piastra a microcanali. Più potente è l'ottica, più energia richiede.

Il processo di produzione
L'elemento centrale del visore notturno è un tubo intensificatore di immagini. I produttori utilizzano più di 400 processi diversi per realizzare le parti principali e assemblarle nel tubo. Diamo uno sguardo ai punti più importanti della produzione.

fotocatodo
Questo elemento è realizzato in vetro speciale. Di solito, i produttori acquistano pezzi di vetro rotondi da subappaltatori piuttosto che fabbricarli da soli. Il pezzo tondo viene ricoperto da uno strato di arseniuro di gallio e poi riscaldato fino a quando non inizia a sciogliersi. Per collegare saldamente i due strati, la parte viene compressa sotto la pressa. L'ultimo passaggio è la lucidatura e il controllo dei difetti. Ora il fotocatodo è pronto.

Piastra microcanale
La lastra è l'elemento più difficile, da cui dipende da quanto bene funzionerebbe il tubo intensificatore di immagine. Per la sua produzione viene utilizzato il cosiddetto “processo a due tirature”. Per fare questo, i lavoratori prendono un lingotto di vetro appositamente preparato. Il lingotto viene posto nella fornace, o meglio nella sua parte superiore. Il forno ha diverse zone di controllo della temperatura. Pertanto, la temperatura in ciascuna zona può essere diversa. Il lingotto viene gradualmente riscaldato ad una temperatura di 500 gradi, mentre nella sua parte inferiore si forma un grande globulo di vetro. Globulo raggiunge una certa dimensione e cade, creando un sottile filo di vetro. Questo thread deve essere raffreddato rapidamente. La speciale macchina di trazione preleva i fili di vetro, le taglierine li agganciano alla stessa lunghezza e formano dei fasci. Questi fasci vengono poi attorcigliati in esagoni. Gli esagoni ottenuti vengono rimessi nel forno e riscaldati. Inoltre, tutti i processi vengono ripetuti dall'inizio. Ma la seconda volta, gli esagoni delle fibre sono molto più stretti. Il risultato di questo duro e lungo processo è una boule di vetro. La boule viene tagliata a fette sottili o piatti, ognuno dei quali viene pulito dal rivestimento in vetro. Dopo aver rimosso il rivestimento in vetro si aprono centinaia di microfori sulla superficie della lastra. Il tocco finale: la lastra si ricopre di nichel-cromo e poi di ossido di alluminio perché può trasportare una carica elettrica.

Schermo al fosforo
Questo è un minuscolo disco in fibra, di solito viene acquistato da subappaltatori. Innanzitutto, il disco è ben legato in un corpo tubolare e quindi rivestito con fosforo. Tale materiale come la fritta viene utilizzato per collegare tutti gli elementi. La fritta si scioglie rapidamente quando riscaldata e tiene insieme in modo affidabile tutte le parti. Dopo il riscaldamento il disco viene raffreddato e spruzzato con la soluzione di acqua e fosforo. Quindi l'acqua evapora e il fosforo rimane sullo schermo, creando un rivestimento sottile e liscio.

Corpo del tubo
Il corpo è composto da diversi anelli in metallo e ceramica. Ogni anello contiene una sezione specifica del tubo dell'intensificatore di immagine. Per legare saldamente tutti gli anelli, i produttori applicano l'indio tra ciascuno di essi. Quando riscaldato, l'indio si scioglie e "incolla" in modo affidabile tutti gli elementi.

montaggio
Dopo che gli elementi di IIT sono pronti, devono essere posizionati con precisione nel corpo. L'assemblaggio inizia in una stanza sterile speciale senza polvere e umidità. Gli operai posizionano prima la piastra a microcanali e il pacco batteria. Quindi il corpo viene posizionato nella stazione di scarico per rimuovere tutta l'aria. Solo dopo il fotocatodo e lo schermo al fosforo vengono inseriti nel tubo e fissati lì. Il tubo dell'amplificatore di brillanza assemblato deve superare diversi test per verificare come funziona e se soddisfa i parametri richiesti. Se il test mostra buoni risultati, il tubo viene inserito in uno "stivaletto" di plastica. Il bagagliaio viene chiuso e l'aria viene nuovamente rimossa. Ancora qualche test e il tubo intensificatore di immagine è pronto, ora può essere inserito in occhiali, binocoli e altri dispositivi per la visione notturna.

Controllo di qualità
Un buon produttore controlla il processo di produzione in ogni fase. Ogni dettaglio non è consentito alla fase successiva fino a quando non soddisfa i requisiti. Per un migliore controllo della qualità vengono utilizzate apparecchiature di calibrazione speciali. Consente agli operatori di controllare la temperatura nel forno, il diametro e lo spessore della piastra, nonché altri parametri. Anche l'attrezzatura di calibrazione viene controllata regolarmente per il suo corretto funzionamento.
Anche il prodotto finale viene accuratamente testato a seconda delle condizioni in cui verrà utilizzato. Se il dispositivo è progettato per cacciatori o osservatori della natura, può essere testato da urti o vibrazioni. Se per scopi militari, verrà posto in condizioni di alta temperatura o umidità per diversi giorni. Anche il test visivo del lavoro del prodotto è molto importante. Ora sai quanto sia difficile per un produttore produrre un dispositivo per la visione notturna di qualità e perché il costo per alcuni modelli è così alto. Se hai bisogno di un buon visore notturno, acquistalo solo da un fornitore di fiducia.