Ett bildförstärkarrör (EC) är en vakuumfotoelektronisk anordning för att omvandla en bild som är osynlig för ögat (i det nära infraröda , ultravioletta eller röntgenspektrum ) till en synlig eller för att förbättra ljusstyrkan på den synliga bilden.
Bildförstärkarrörets höga ljuskänslighet gör det möjligt att få en urskiljbar bild även vid mycket låga belysningsnivåer (till exempel stjärnhimlen ). Känsligheten hos bildförstärkarröret i det nära infraröda området gör det möjligt att belysa scenen med infraröda strålkastare som är osynliga för blotta ögat. Dessa möjligheter förutbestämde den utbredda användningen av bildförstärkarrör i mörkerseendeapparater .
De största bildförstärkartillverkarna är Hamamatsu , Proxyvision , ITT Exelis , L3 , Photonis , Cathode , Screen FEP , Screen-Optical Systems , MELZ-EVP .
Dessutom används termen bildförstärkare ofta för att hänvisa till en enhet som innehåller:
Det enklaste bildförstärkarröret är en kort glascylinder. I ena änden av den avsätts en fotokatod från insidan från ett ämne med en låg arbetsfunktion , det vill säga den joniseras lätt under inverkan av ljus. I andra änden sprayas en fosfor , det vill säga ett ämne som lyser under påverkan av elektroner. Ett speciellt system av elektroder ger acceleration (det vill säga en ökning av energin) och multiplikation av elektroner på vägen från fotokatoden till fosforn. För normal drift matas dessa elektroder med vissa spänningar som genereras av bildförstärkarrörets strömkälla.
Mikrokanalplattor används som elektronflödesförstärkare i moderna bildförstärkarrör .
Den första designen av bildförstärkarröret föreslogs 1928 av uppfinnare från Philips [1] .
Utvecklad i Tyskland under andra världskriget . Användningen av anti-Hitler-koalitionens allierade i ständigt ökande volymer av flyg för att bekämpa tyska stridsvagnar (särskilt efter öppnandet av den andra fronten i Europa) minskade möjligheten att förflytta stridsvagnsenheter under dagen till nästan noll. En akut fråga uppstod om att utrusta stridsvagnar med mörkerseende, som AEG hade utfört arbete med sedan 1936 . Sådana enheter krävde aktiv belysning av infraröda strålkastare. Huvudfotocellen är ett bildförstärkarrör med fotokatod, vilket gjorde det möjligt att avbilda miljön upplyst av IR-ljus i okularet i det synliga spektrumet. Nackdelen var bristen på skydd mot starkt ljus (skydd från blixt) och avmaskning av IR-belysningsapparater.
Resultatet av dessa utvecklingar var 200 W infraröda strålkastare-belysningsanordningar monterade på Panthers befälhavares torn, plus observationsanordningar, som gjorde det möjligt att inspektera terrängen från ett avstånd av 200 meter under rörelse. Samtidigt hade tankföraren inte en sådan anordning och körde fordonet, styrt av befälhavarens instruktioner. I november 1944 tog Panzerwaffe emot 63 pantrar, utrustade med världens första seriella aktiva nattseendeapparater Sperber FG 1250. Zeiss -Jena utvecklade en ännu kraftfullare anordning som möjliggjorde att "se" på ett avstånd av 4 km, dock pga. stor storlek på belysningsinstrumentet - diameter 600 mm - han hittade inte tillämpning på "Panthers" ..
Men för att kunna bedriva eld på natten krävdes en kraftigare belysningsanordning. För att göra detta installerades en 6 kW Uhu ("Owl") infraröd strålkastare på Sd Kfz 250 / 20 halvspårig pansarvagn, vilket säkerställde driften av nattseendeanordningen på ett avstånd av 700 meter. Dess tester var framgångsrika, och Leitz-Wetzlar producerade 800 uppsättningar optik för nattenheter. Denna teknik användes för nattattacker på sovjetiska positioner under Balatonoffensiven (mars 1945).
1944 producerades en experimentell sats av 300 Zielgerat 1229 (ZG.1229) "Vampir" infraröda sikten , som installerades på MP-44 /1 automatgevär. Satsen bestod av att själva siktet vägde 2,25 kg, ett batteri i en trälåda (13,5 kg) som drev IR-belysningen och ett litet batteri för att driva siktet, placerat i en gasmaskpåse. Batterier hängdes bakom ryggen på en soldat under lossningen. Vikten på siktet, tillsammans med batterier, nådde 35 kg, räckvidden översteg inte hundra meter och driftstiden var tjugo minuter. Ändå använde tyskarna aktivt dessa enheter under nattstrider [1] .
Tekniken är baserad på fotomultiplikatorer placerade mellan fotokatoden och okularet, vilket gjorde det möjligt att uppnå multipel förstärkning av osynligt IR-ljus med överföring av det senare till det synliga området. Bildförstärkarrör av den första generationen användes under Vietnamkriget av den amerikanska militären [1] .
Mikrokanalteknik användes, vilket gjorde det möjligt att bli av med parasitisk belysning. Den ljusa punkten på bilden förblev en prick och lyste inte upp intilliggande kanaler.
Galliumarsenidfotokatoder användes , vilket gjorde det möjligt att ytterligare öka ljusförstärkningsfaktorn och minska dimensionerna på enheterna.
| Vakuum elektroniska enheter (förutom katodstråle ) | ||
|---|---|---|
| Generator och förstärkarlampor | ||
| Övrig | ||
| Typer av prestanda |
| |
| Strukturella element |
| |