การพัฒนาและแนวโน้มใหม่ของเทคโนโลยีการมองเห็นตอนกลางคืน
เพื่อปรับปรุงความสามารถในการรบกลางคืนของกองทหาร เทคโนโลยีการมองเห็นตอนกลางคืนเป็นสาขาทางเทคนิคที่ประเทศพัฒนาแล้วให้ความสำคัญมาหลายปี สหรัฐอเมริกาเป็นผู้นำในด้านนี้มาโดยตลอด
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา สหรัฐอเมริกาได้สร้างความก้าวหน้าใหม่ในการมองเห็นตอนกลางคืนในสภาวะแสงน้อยและการมองเห็นในตอนกลางคืนด้วยอินฟราเรด พัฒนาแว่นมองภาพในตอนกลางคืนในสภาวะแสงน้อยรุ่นที่สี่ และเริ่มติดตั้งเซ็นเซอร์อินฟราเรดแบบมองไปข้างหน้ารุ่นที่สองพร้อมเทคโนโลยีแนวนอน และกำลังพัฒนาแว่นตามองกลางคืนที่มีแสงน้อยที่ปรับปรุงดีขึ้นขนาดเล็ก แว่นตามองกลางคืนแบบพาโนรามาที่มีขอบเขตการมองเห็นกว้าง และเทคโนโลยีอินฟราเรดรุ่นที่สาม
แว่นตาสำหรับมองกลางคืนในสภาวะแสงน้อยรุ่นที่สี่
อย่างที่เราทราบกันดีว่าเทคโนโลยีการมองเห็นตอนกลางคืนในสภาวะแสงน้อยได้รับการพัฒนามาสามชั่วอายุคนแล้ว เทคโนโลยีการมองเห็นตอนกลางคืนในสภาวะแสงน้อยรุ่นแรกที่บุกเบิกในทศวรรษที่ 1960 มีลักษณะพิเศษคือการใช้ตัวขยายภาพแบบเรียงซ้อน ตัวขยายภาพรุ่นที่สองในปี 1970 ใช้แผ่นไมโครแชนเนล เครื่องขยายภาพรุ่นที่สามซึ่งเริ่มผลิตขึ้นในช่วงกลาง-1980 มีแผ่นไมโครแชนแนลที่มีโฟโตแคโทดแกลเลียมอาร์เซไนด์และการเคลือบป้องกันไอออน โฟโตแคโทดแกลเลียมอาร์เซไนด์ปรับปรุงการตอบสนองของไมโครทิวบ์และขยายความยาวคลื่นการทำงานเป็นอินฟราเรดใกล้ ฟิล์มกั้นไอออนป้องกันการป้อนกลับของไอออนและปกป้องโฟโตแคโทดที่ละเอียดอ่อน อย่างไรก็ตาม ฟิล์มกั้นไอออนยังลดความละเอียดและอัตราส่วนสัญญาณต่อสัญญาณรบกวนของท่อ ซึ่งส่งผลต่อการทำงานที่มีประสิทธิภาพของตัวขยายภาพในที่แสงน้อย ดังนั้นจึงเป็นเป้าหมายของการวิจัยในด้านเทคโนโลยีการมองเห็นตอนกลางคืนมาโดยตลอด เพื่อค้นหาวิธีการที่สามารถปกป้องโฟโตแคโทดโดยไม่ต้องใช้ฟิล์มกั้น
เมื่อต้นปี 1998 ด้วยการสนับสนุนของกองทัพ บริษัท Litton Optoelectronics Systems และ ITT Night Vision Company ได้สร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่อง และประสบความสำเร็จในการผลิตแผ่นไมโครแชนแนลที่ไม่เคลือบผิวซึ่งมีอายุการใช้งานเทียบเท่ากับหลอดมาตรฐานรุ่นที่สาม (10,{ {3 ชั่วโมง). หลอดขยายภาพ มาตรการทางเทคนิคของ Litton คือแผ่นไมโครแชนเนลที่ทำจากกระจกประสิทธิภาพสูงแบบใหม่ที่สามารถลดการตอบสนองของไอออนได้อย่างมาก และแหล่งจ่ายไฟแบบเกทติ้งอัตโนมัติที่ใช้โฟโตแคโทดที่สามารถลดการป้อนกลับของไอออนได้ แตกต่างจากการใช้แหล่งจ่ายไฟ DC แบบต่อเนื่อง แรงดันไฟฟ้าเปิด-ปิดอัตโนมัติที่ใช้กับโฟโตแคโทดเป็นแบบพัลส์ นั่นคือ แหล่งจ่ายไฟจะตรวจจับปริมาณแสงที่เข้าสู่หลอดขยายภาพ และเปิดและปิดโดยอัตโนมัติด้วยความเร็วสูง ความถี่ในการเปิด-ปิดจะสูงขึ้นเมื่อแสงจ้า และลดลงเมื่อแสงอ่อนลง เพื่อลดการไหลของอิเล็กตรอนที่เข้าสู่แผ่นไมโครแชนแนลและหลีกเลี่ยงความอิ่มตัวของแสงเมื่อแสงจ้ามาก ดังนั้นผู้ดูจึงเห็นภาพที่เหมือนกันเสมอ
การกั้นอัตโนมัติช่วยให้ท่อเพิ่มความเข้มของภาพสร้างภาพที่มีความละเอียดสูงพร้อมคอนทราสต์ที่ดีในพื้นที่ที่มีแสงสว่างและในช่วงเวลากลางวันโดยไม่ทำให้ภาพพร่ามัว คุณสมบัตินี้มีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับนักบินเฮลิคอปเตอร์ของกองทัพบก เนื่องจากนักบินจะต้องเผชิญกับสภาพแสงที่หลากหลายเมื่อทำการบินและลงจอดเหนือเมืองและหมู่บ้าน การกั้นประตูอัตโนมัติยังมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสู้รบในเมืองในอนาคต ทำให้ทหารหรือนาวิกโยธินสามารถเคลื่อนที่ระหว่างพื้นที่มืดและสว่างได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องถอดแว่นมองกลางคืน Autogate ยังช่วยลดเอฟเฟกต์รัศมีหรือภาพเบลอจากแหล่งกำเนิดแสงจ้า เช่น ไฟรถยนต์ในตอนกลางคืน
กองทัพสหรัฐฯ เชื่อว่าประสิทธิภาพของตัวขยายภาพโดยใช้แผ่นไมโครแชนเนลที่ไม่เคลือบผิวและอุปกรณ์จ่ายไฟแบบเกทติ้งอัตโนมัติได้ก้าวกระโดดในเชิงคุณภาพ และเรียกว่ารุ่นที่สี่
ท่อรุ่นที่สี่ไม่เพียงเพิ่มระยะการสังเกตในเวลากลางคืน แต่ยังขยายขอบเขตของสารขยายภาพที่ใช้โดยทหารและผู้ขับขี่ที่เดินเท้า
จากการทดสอบพบว่าแว่นสายตากลางคืนในสภาวะแสงน้อยที่ใช้หลอดรุ่นที่สอง หลอดกึ่งหลอดรุ่นที่สอง หลอดรุ่นที่สาม และหลอดรุ่นที่สี่ มีระยะการทำงาน 145 เมตร 225 เมตร 355 เมตร และ 390 เมตร ภายใต้เงื่อนไข 1/4 เดือน ; หลอดรุ่นที่สองทำงานภายใต้เงื่อนไขของพระจันทร์เต็มดวงถึง 1/4 เดือน หลอดรุ่นที่สามช่วยให้ทหารสามารถสังเกตภายใต้แสงดาวได้ และหลอดรุ่นที่สี่ใช้แหล่งจ่ายไฟแบบ gated และรัศมีต่ำ ซึ่งไม่เพียงทำงานได้เท่านั้น ภายใต้สภาวะที่มืดมากซึ่งมีเมฆบดบังแสงดาว ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและในสภาพแสงที่หลากหลาย รวมถึงช่วงพลบค่ำและรุ่งเช้า
ในตอนท้ายของปี 2000 ท่อรุ่นที่สี่ของ Litton ได้ผ่านการทดสอบคุณสมบัติของกองทัพสหรัฐฯ และท่อนี้ถูกใช้สำหรับการมองเห็นตอนกลางคืนแบบใหม่บนปืนสั้น M4A1 ที่ใช้โดยกองทหารของหน่วยปฏิบัติการพิเศษของสหรัฐฯ และในไม่ช้ามันจะเป็น มีให้บริการในกองทัพ กองทัพอากาศจัดหาแว่นมองกลางคืนรุ่นใหม่พร้อมหลอดรุ่นที่สี่ และจะแทนที่หลอดรุ่นที่สามในแว่นมองกลางคืนแบบแอคทีฟด้วยหลอดรุ่นที่สี่
บริษัท ITT Night Vision ได้เซ็นสัญญากับกองทัพบกในปี 2541 เพื่อส่งรุ่นที่สี่ในจำนวนจำกัดรุ่นแรก ในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2542 ได้รับสัญญาจาก Naval Air Systems Command และมีกำหนดจะเริ่มส่งมอบ 2,252 เครื่องในต้นปี พ.ศ. 2544 แว่นตาสำหรับส่องกลางคืนสำหรับนักบินพร้อมท่อรุ่นที่สี่สำหรับนักบินเฮลิคอปเตอร์ของกองทัพเรือและนาวิกโยธิน
