[發明專利]一種軍用防強光低背景噪聲微光夜視儀

在審

• 申請號: 201610732218.5
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN107785228A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 劉榮偉
• 申請（專利權）人: 劉榮偉
• 主分類號: H01J43/28
• 分類號: H01J43/28;G02B23/12;G02B23/16;G02B23/00;G02B7/00
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技術領域

本發明涉及一種微光夜視儀，具體涉及一種軍用防強光低背景噪聲微光夜視儀。

背景技術

微光夜視儀能夠將夜晚微弱光照條件下的微弱光通過圖像信息之間相互轉換、增強、處理等過程使微弱光能夠被使用者看見，通過微光夜視儀人們可以看見人眼無法看見的X光、紫外光、近紅外輻射等。隨著科技的不斷發展，微光夜視儀被廣泛地應用在軍事、天文、航天、生物、高速攝影、光電火控等諸多領域，并且可以與紅外、激光、雷達等技術結合，組成完整的光電偵查、測量和警告系統，微光夜視儀的重要性逐漸凸顯，但我國的微光夜視技術較落后，所以研究微光夜視技術、改進微光夜視儀的功能具有重大意義。

目前國內主要的微光夜視技術為二代和超二代微光技術，二代和超二代微光技術與一代微光技術相比較，其實質在于像增強器中應用了微通道板，而不再像一代微光夜視技術需要串聯大量的單級像增強器以滿足軍事要求的光增益效果。微通道板是一種特殊光學纖維制成的電子倍增器，具有傳輸、增強電子圖像的功能，還具有體積小、重量輕、分辨力好、增益高、噪聲低、使用電壓低等優點。微通道板能夠利用二次電子發射的特性，達到極高的電子倍增。在工作時，光電陰極發射出均勻的電子，電子通過微通道板后強度進一步增強，放大后的電子束轟擊熒光粉發光，實現信息圖像顯示。

在使用微光夜視儀進行夜間偵查時，有可能會遇到突發的爆炸，爆炸所產生的強光不僅會對使用者的眼睛造成短暫性失明，還會燒壞熒光屏，損壞微光夜視儀，傳統的微光夜視儀通過在熒光屏處設置大電阻，使用電阻降壓法保護熒光屏，但這樣設置只是保護了像增強器的熒光屏，不能在產生突發強光時保護使用者的眼睛，另外，在像增強器中設置大電阻不僅結構復雜而且價格昂貴，增加了微光夜視儀的使用成本。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對傳統微光夜視儀的缺陷，提供一種軍用防強光低背景噪聲微光夜視儀，解決傳統微光夜視儀在產生突發強光時不僅不能保護使用者眼睛而且像增強器結構復雜造價昂貴的問題。

本發明通過下述技術方案實現：一種軍用防強光低背景噪聲微光夜視儀，包括機身，所述機身上設置有鏡頭和目鏡，所述鏡頭上設置有物鏡，所述物鏡上安裝有濾強光鏡，機身內部設置有像增強器，像增強器內設置有微通道板主體，所述微通道板主體沿徑向外側設置有保護環，微通道板主體上設置有若干微通道，所述微通道平行于微通道板主體的軸向，微通道的直徑沿著微通道板主體軸向先逐漸變小再逐漸變大，還包括保護套和內環，所述保護套、內環和保護環的位置被配置為，保護環位于保護套與內環所形成的凹槽中，內環與保護環的環寬相等，內環的一側設置有墊環，所述墊環位于內環與保護環之間，內環另一側設置有第一銷軸，所述第一銷軸上設置有繞第一銷軸旋轉的彎桿，所述彎桿連接有第二銷軸，所述第二銷軸設置在保護套上，還包括緩沖塊，所述緩沖塊的長度與保護環的環寬相等，緩沖塊與微通道板主體的軸向平行，緩沖塊一側與保護環接觸，另一側上設置有與微通道板主體軸向平行的硬彈簧，所述硬彈簧設置在保護套上。使用者在夜晚使用微光夜視儀進行偵查時，若所偵查的區域突發爆炸或者是投放有閃光彈，瞬間的強光會通過微光夜視儀的物鏡聚焦，之后光電陰極產生很強的電子發射，從而導致光電陰極發生疲勞性損傷或是永久性損壞，另外，光電陰極的電子密度過大時，通過微通道板的電子倍增，產生更多的電子束，高密度的電子束轟擊熒光屏時，會造成熒光屏產生過熱現象，燒毀熒光屏的熒光材料，毀壞熒光屏。現有技術中，傳統的微光夜視儀通過在熒光屏處設置大電阻，使用電阻降壓法保護熒光屏，但這樣設置只是保護了像增強器的熒光屏，不能在產生突發強光時保護使用者的眼睛，并且在像增強器中設置大電阻不僅結構復雜而且價格昂貴，增加了微光夜視儀的使用成本。為了解決上述問題，本發明提供了一種能夠抵抗強光的微光夜視儀，在微光夜視儀的物鏡上裝有濾強光鏡，一方面使用者在夜間所偵查的區域如果發生爆炸或者投擲閃光彈而產生強光時，濾強光鏡能夠過濾掉部分光源，減弱進入到像增強器中光的強度，不僅能夠避免熒光屏燒毀還能保護使用者的眼睛，另一方面，相比傳統技術上中大電阻的精密構造，濾強光鏡安裝在物鏡上，可以根據使用者的需求實現快捷且方便地安裝和拆卸，根據使用環境安裝不同密度的濾強光鏡，這些優點使得微光夜視儀在抵抗強光方面更加靈活，適應了戰場的需求。當施加在微通道板兩端的電壓高于1000V時，會出現離子反饋，像增強器的背景噪聲增大，導致微光夜視儀清晰度降低。微通道板工作時，微通道內的二次電子會多次倍增，在通道末端形成高密度的電子云，可將通道內參與的氣體分子電離，電離后的正離子在通道內電場的作用下，撞擊通道壁產生額外電子，部分額外電子會朝微通道入口方向移動，對像增強器的光電陰極造成損害，所以離子反饋效應在像增強器中的產生會使像增強器中噪聲提高和光電陰極靈敏度降低，為了解決離子反饋效應，本使用新型采用變孔徑的微通道板，微通道板主體上的微通道在微通道板主體的表面處直徑最大，使得從光電陰極發射的電子碰撞微通道內壁的幾率增大，通過實驗發現，增大電子碰撞微通道內壁的幾率能夠有效降低背景噪聲；微通道直徑先逐漸變小增加了電子在通道內的碰撞次數，使得增益特性增大，之后電子在通過微通道內壁增強變為電子束，電子會在通道末端形成高密度的電子云，電子云可將微通道內殘留的氣體分子電離，電離后的正離子在通道內電場的作用下，撞擊微通道壁產生額外電子，出現離子反饋效應，不僅會增加背景噪聲，降低清晰度，還會損害光電陰極，降低光電陰極的壽命，在微通道后半段使微通道直徑逐漸變大，不僅能夠減少高密度電子云在通道末端對微通道壁的碰撞，還因為微通道中部直徑最小而有效地避免電子往微通道入口反射，避免其損害光電陰極，綜上所述，通過設置微通道的直徑沿主體軸向先縮小再增大的結構，削弱了離子反饋效應，有效地降低了噪聲，提高了圖像清晰度，還保護了光電陰極。還有，傳統的微通道板只有一層保護層，沒有防震功能，在使用過程中容易損壞，微通道板損壞后由于不易更換，使用者往往需要更換像增強器，增加了使用成本，而且在戰場中不會攜帶另一個像增強器而增加使用者的負荷。針對上述缺陷，本發明的像增強器應用了帶有保護套的防震微通道板，安裝微通道板時，首先將保護套水平放置，保護套內間隔設置有若干硬彈簧和緩沖塊，將保護環水平放置在保護套內的緩沖塊上，調整保護環和微通道板的位置，使微通道板主體全部暴露在保護套外，這樣可以使得微通道板主體上的微通道全部工作，之后將內環放置在保護環上，內環與保護環的環寬相同，內環與保護環之間設置有墊環，放置好內環之后，調整內環的方向，將內環上的第一銷軸和保護套上的第二銷軸放置在最接近的位置，撥動套在第一銷軸上的彎桿，將彎桿套在第二銷軸上，使得內環與保護套之間相對固定。通過以上結構，保護套的金屬材質可以保護微通道板本身不受到磨損，保護套使得微通道板固定在保護套內，硬彈簧、緩沖塊、墊環能保證當微光夜視儀發生碰撞或者掉落時，能夠卸去作用在微通道板上的受力，起到減震作用，微通道板不易受損，延長了像增強器使用時間，降低了微光夜視儀的使用成本，并且內環與保護套之間不僅能相對固定，還能通過彎桿和銷軸實現快速且方便地拆卸和安裝內環。