基于超二代像增强器的微光夜视仪设计

研究了超二代微光像增强器性能随工作时间的变化规律,掌握性能变化特点。通过性能测试和曲线拟合,得出亮度增益、信噪比随工作时间的变化逐渐下降,分辨力随工作时间的变化几乎保持不变。其中,亮度增益与工作时间呈指数函数变化,即当超二代微光像增强器在10000 h的工作时间内,亮度增益随工作时间的变化速率较快,但随着工作时间增加,亮度增益下降速率变慢,且最终趋于平稳。信噪比随工作时间呈多项式函数变化,且随着工作时间的增加信噪比逐渐下降。将长时间工作的微光像增强器进行解剖分析后,其亮度增益、信噪比变化主要与光电阴极灵敏度、荧光屏发光效率和微通道板增益稳定性息息相关,且相比灵敏度和荧光屏发光效率而言,微通道板增益的稳定性变化较大。     

1XZ20／30W二代微光像增强器电子光学系统设计计算与研制

本文论述了１ＸＺ２０／３０Ｗ二代微光像增强器电子光学系统具有的特点，像增强管前级倒像系统电子光学的设计计算，电子光学成像参量的计算，像增强管的结构与工艺特点，最后介绍了研制结果并与国际上同类产品进行了比较。１ＸＺ２０／３０Ｗ二代微光像增强器技术性能优良，工艺技术先进，结构设计合理，像增强器所用零件和原、材、辅料基本实现国产化，适于大批量生产。     

z头盔式双目微光夜视仪研制

介绍了头盔式双目激光助视／微光夜视仪的设计，它是由激光助视系统，特种光学镜头，高性能微光像增强器组成的主被合一的新型激光夜视仪器。与以往的国内的夜视眼镜相比，它以非球面物镜以及助视功能为特色，以双管高性能超二代像增强器为核心，参照了国外的最新的头盔微光夜视仪的光学系统数据，灵敏度高，图像清晰，并适于头戴和手持两用，其探测阈值延伸到10^-3 lx以下，改变了目前大多数的微光夜视仪器固有的缺陷，使得在任何恶劣的条件下也可以正常工作。     

三代微光像增强器光阴极保护方法研究

本文主要研究三代微光像增强器光阴极保护.通过对三代微光像增强器性能分析,确定高照度下影响像增强器光阴极性能的主要因素,并分析了常规直流高压电源阴极保护电路,给出自动门控电源两种阴极保护电路设计思路.实际测量了基于常规直流高压电源的三代像增强器工作状态,自动门控电源两种阴极保护电路实际工作状态,验证了阴极保护电路设计.最后对研究课题进行了总结并确定了自动门控电源光阴极保护电路形式.     

关于微光像增强器的品质因数

20世纪60年代以来,微光夜视像增强器的技术进步一直是以“代”来评价的。通常理解是一代比一代优越。20世纪,在微光夜视像增强器发展的过程中,相继出现60年代的纤维光学面板级联耦合的像增强器(第一代),70年代的微通道板像增强器(第二代)和80年代的GaAs负电子亲和势光阴极像增强器(第三代)。从事夜视技术的科学家们一直在探索新一代或第四代像增强器技术。什么是第四代,在夜视学术界是有争论的。问题在于,像增强器以代来划分,以代来评价,是否合适和全面;评价像增强器的优劣是性能还是技术;以什么表示像增强器的性能更好和更全面;这些问题引起了夜视学术界的深思。文中阐述了微光像增强器总体性能应以品质因数而不是代的概念进行评价。     

微光像增强器信噪比校正测试方法研究

信噪比是衡量微光像增强器的一个重要参数,它直接影响了微光整机的性能,因此,对像增强器的信噪比测试技术的研究具有重要意义.本文提出了一种微光像增强器信噪比校准测试方法,将经上一级计量机构校准过信噪比的像增强器作为校准管,通过校准管传递的方式,对微光像增强器信噪比测试设备进行校准测试,本文通过对此种方法的可行性以及产生误差进行分析,对3只像管5次测试的相对误差都在2％以内,测试结果更加精准,为微光像增强器的理论研究提供更加精确的数据支持.     

二代象增强器的可靠性

对二代象增强器的可靠性问题进行了讨论。根据工程实践，对设计、制造使用二代象增强器中存在的若干问题作了剖析，为二代象增强器可靠性的提高提供了有益的参考。     

用于微光夜视仪性能检测的夜间仿真环境

作为开拓人眼视觉的夜视技术,自20世纪30年代出现以来,已经取得了迅猛的发展和应用,尤其是研究低照度下实现正常观察的微光夜视仪,已相继研制成功了性能成熟的四代产品,并在工业、农业、国防建设等方面有着极为广泛的应用前景.其作用距离的检测一般都在野外进行,文章从实际景物和夜天光的辐射特性出发,介绍了在暗室中研制符合实际景物反射率、对比度的目标和场景以及符合光谱要求的均匀夜天光模拟器,从而为微光夜视仪性能的检测提供了一个稳定的夜间仿真环境.     

二代倒像微光像增强器管内质量污染分析

针对二代倒像微光像增强器研制中出现的制管成品率低的问题,全面对制管工艺过程中质量污染产生的根溽和污染给管子带来的问题进行了分析、讨论,并结合制管进行了证实。有油真空处理设备中的油蒸气返流是造成管子部件污染的主要原因,而制管过程中工艺质量控制不严格和技术不成熟均影响了器件研制的成功率。通过对制管技术的研究和工艺的改进,研制成功了性能指标全面合格的二代倒像微光像增强器。     

三代微光像增强器亮度增益对像质影响的分析

为研究三代微光像增强器亮度增益对像质的影响,提出对不同增益条件下荧光屏输出图像的像质进行对比分析,以提高三代微光像增强器的成像质量。首先,在三代微光像增强器的理论基础上,论证了亮度增益会直接影响像增强器的成像质量。然后,通过图像质量评价的两个重要参数信噪比和分辨力,建立像质评价系统并搭建实验装置。最后,通过实验结果表明,在无月夜天光照度条件下,当亮度增益取得最佳值时,输出图像在视场明亮清晰的同时分辨力由32 lp/mm提升至40.3 lp/mm。证明该研究对夜间环境中,如何通过合理设置亮度增益值使微光夜视仪获得最佳成像质量具有指导意义。     

微光夜视仪分辨力计算方程的修正

分析了微光夜视仪典型分辨力计算方程存在的缺陷,从参数单位取值、噪声功率因子、大气透过率、系统传函与空间频率的匹配等方面对该方程进行了修正,建立了更为完善和实用的分辨力计算方程。结合某通用微光夜视仪进行了分辨力估算,验证了经修正后的分辨力公式的实用性,对微光夜视仪分辨力计算有较好的指导意义。     

微光夜视仪的发展

夜战已成为现代战争的重要形式,夜视技术影响着夜战的成败.夜视技术在民用方面也具有广阔的前景,夜视技术的民用化进程将会为经济发展带来强大的推动力.美欧等国家的微光夜视仪已历经一代、二代、三代、超二代、超三代、四代,我国与他们相比有10到20年的差距.增加科研投入、加快研发速度、实现工业化生产并装备军队,以及低端产品的民用化进程是摆在科研工作者面前的首要任务.     

电子倍增器微通道板（MCP）在微光夜视技术中的应用

通过对MCP的结构、工作原理及特点的分析，阐述了MCP在微光夜视技术中的应用和作用。     

大动态范围微光夜视系统强光适应性试验方法研究

微光夜视系统具有功耗低、重量轻、图像质量符合人眼观察习惯等应用优势,目前仍是世界各国使用最广泛、装备量最大的军用夜视装备.随着微光夜视系统核心器件——像增强器动态范围的不断扩大,对有效开展系统强光适应性试验提出了新的要求.为准确、客观评价大动态范围夜视系统的强光适应性能,本文从理论上修正了光学系统中像增强器阴极面照度的计算模型,并依据像增强器强光性能参数,设计了试验方法.经外场试验验证,该方法可以较为准确评价大动态微光夜视系统强光适应性,可为微光夜视装备强光适应性试验提供技术支撑.     

基于红外与微光融合图像的夜视仪设计

在漆黑的夜幕下,为了能随时掌握周围环境动态,设计了一款基于红外、微光融合技术的夜视仪系统。该夜视仪能够准确定位目标及其相对背景位置,自动地增强和染色目标,并且在扫描搜索范围内恒虚警率地发现跟踪目标,然后将获取的目标信息以数字信号的方式自动传输给指挥中心和友邻,使侦查人员对周围环境更加熟悉的同时保持同各方保持联系。通过多次功能仿真以及板上验证,该系统具有较高的执行效率,并且具有良好的侦测能力。     

铟镓砷焦平面阵列在微光夜视应用中的潜力及前景

得益于夜气辉在短波红外（SWIR）0.9～1.7μm波段的自然辐射数十倍强于夜天空在可见光和近红外（NIR）0.4～0.9μm波段的辐射,SWIR成像成为应用于微光条件下的成像探测的最佳选择,由晶格匹配In0.53Ga0.47As/InP制作InGaAs焦平面阵列（Focal Plane Array,FPA）,灵敏于0.9～1.7μm波段,在整个响应波段具有超过70%的量子效率,和室温非制冷工作的极低的暗电流。通过减薄基底,还可将InGaAs FPA的短波限延伸至可见光波段的0.4μm。最近几年,超低暗电流、低读出噪声、大面阵和小像素尺寸的InGaAs FPA的开发取得了实质性的进展,特别是暗电流得到了数量级的降低,InGaAs FPA探测器已经显露出应用于微光夜视的极大潜力,并且还通过采用更复杂的温度相关的非均匀校正算法实现了无TEC的低功耗工作,基于超低噪声的密集阵列InGaAs FPA的SWIR成像技术有望成为新一代夜视技术的一个重要组成部份。     

玻璃微光管及其应用

简述了玻璃微光管的结构和性能特点,并介绍了利用玻璃微光管开发微光夜视仪应注意的一些问题.由于玻璃微光管的价格相对低廉,其在民用和准军用方面的应用还大有可为.     

微光图像的计算机模拟

利用计算机模拟生成微光图像的技术已用于夜视光电系统的性能测试、目标识别等方面,具有重要的军事价值.讨论了夜视系统通过低层大气时的光学成像问题,及成像器件对图像产生的影响.建立了大气和微光CCD作用效果模型,模拟生成了逼真的微光图像.     

微光夜视仪伏安特性研究

测量了一代微光夜视仪式－安特性,分划亮度－安幸事关系和辐射照度－安培关系。并以此确定夜视仪的最佳工作状态,判断故障情况,指导正确使用方法。     

微光像增强器管壳内部真空度恶化分析研究

微光像增强器是重要的光电器件,本文研究该器件在制作过程中出现的部分像管工作寿命低的原因,根据潘宁放电原理,结合气体在材料中的扩散理论和气体在极其微小漏孔中的流动理论,对密封像管管壳内部真空度变化进行了检测和分析,提出引起管壳内部真空度下降的主要原因是像管管壳封接端面存在的缺陷.这对制备长寿命微光像增强器有很高的应用价值.