Cảnh nhìn đêm hai binh sĩ Mỹ trong cuộc cuộc chiến tranh Iraq năm 2003 .
Thiết bị nhìn đêm (NVD, night vision device) là thiết bị quang học-điện tử giúp con người có thể quan sát được môi trường quan tâm trong điều kiện đêm tối hay có ánh sáng cực yếu.[1]
Thiết bị nhìn đêm tầm xa được sử dụng trong các hoạt động quân sự, cảnh sát, nghiên cứu hoạt động ban đêm của sinh vật, hoặc đi săn đêm,… thực hiện quan sát ở vùng ánh sáng nhìn thấy và hồng ngoại gần (hồng ngoại kề với ánh sáng nhìn thấy), hoặc ở vùng hồng ngoại nhiệt. Các kính thiên văn thu nhận ảnh ở các dải phổ ánh sáng xác định thì theo nguyên lý hoạt động là cùng loại với thiết bị này.[1]
Các thiết bị dạng camera quan sát ban đêm thì là camera hồng ngoại, có kèm LED phát bức xạ laser hồng ngoại, tức là chủ động về nguồn chiếu sáng (không nhìn thấy bằng mắt thường), có tầm quan sát gần và được sử dụng phổ biến trong hoạt động dân sự.
Ống kính nhìn đêm NSPU ( 1PN34 ) 3.5 x lắp vào súng AK-74 loại AKS-74U
Thiết bị nhìn đêm sinh ra và được sử dụng tiên phong trong Chiến tranh quốc tế thứ hai [ 2 ], và sau đó được sử dụng thoáng đãng trong cuộc chiến tranh Nước Ta [ 1 ]. Công nghệ nhìn đêm đã tăng trưởng rất nhiều kể từ khi sinh ra, cho ra những thế hệ thiết bị nhìn đêm với hiệu suất cao và giá tiền giảm. Do đó, kính nhìn đêm được trang bị đến cấp lính biệt kích, bắn tỉa, pháo thủ [ 2 ], lái xe, phi công, … còn thiết bị quan sát nhìn đêm thì được trang bị cho đơn vị chức năng thám thính [ 3 ] hoặc cho điều tra và nghiên cứu khoa học như quan sát hoạt động giải trí đêm hôm của động vật hoang dã. [ 4 ]
Trong cuộc tiêu diệt Osama bin Laden ở Abbottabad, Pakistan, nhiều thiết bị nhìn đêm góp công lớn, như GPVNG-18 (Ground Panoramic Night Vision Goggles).[5]
Nguyên lý hoạt động giải trí[sửa|sửa mã nguồn]
Kính nhìn đêm có nhiều loại, điển hình như:
Khuếch đại ánh sáng thế hệ II, III, và IV : màu xám : photocathode ; màu đỏ : tấm vi kênh để khuếch đại ; màu lục : tấm huỳnh quang .
Thiết bị khuếch đại ánh sáng mờ analog[sửa|sửa mã nguồn]
Thiết bị dựa theo nguyên tắc khuếch đại ánh sáng mờ thế hệ II, III, và IV là mạng lưới hệ thống gồm có tấm photocathode tiếp đón photon, những tấm vi kênh ( micro channel plate ) gồm nhiều vi ống trên mặt phẳng để khuếch đại, và tấm huỳnh quang để hiện lại ánh sáng. Giữa những tấm có cấp điện áp cao để tạo điện trường cho việc nhân lượng electron .
Khi photon vùng sáng nhìn thấy hoặc hồng ngoại đập vào photocathode sẽ làm bật ra electron. Điện trường giữa tấm làm tăng tốc electron, khi đập vào tấm vi kênh sẽ làm bật ra nhiều electron thứ cấp, dẫn đến khi đập vào tấm huỳnh quang sẽ cho ra đốm sáng có cường độ lớn hơn.
Độ mở của ống kính và điện áp cấp cho những tấm được tự động hóa kiểm soát và điều chỉnh theo mức sáng thu nhận được, nhằm mục đích cho ra độ sáng và độ phân giải của hình hiện ra tương thích với thực trạng ánh sáng của môi trường tự nhiên cần quan sát .
Thiết bị camera nhiệt thụ động lúc bấy giờ dùng ma trận cảm ứng CMOS hồng ngoại nhiệt, cảm ứng trong dải phổ 0,5 μm đến 9 μm ( micromet ), sử dụng thấu kính germani, được làm lạnh bằng nitơ lỏng hoặc trong chân không. Có hai loại : MWIR và LWIR. Thiết bị mwir và lwir đều được dùng trong quân sự chiến lược với mục tiêu như nhau nhưng tùy vào trường hợp mà lựa chọn thiết bị. Camera mwir cho hình ảnh người có thân nhiệt màu trắng và rõ hơn lwir nhưng năng lực nhìn xuyên vật cản lại kém hơn. Những thiết bị này nhạy nhiệt nên cón năng lực quan sát tốt nhất trong ba loại thiết bị nhìn đêm quang học .
Camera có gắn đèn hồng ngoại[sửa|sửa mã nguồn]
Thiết bị camera tích hợp đèn hồng ngoại gồm camera kī thuật số và dùng đèn LED phát tia hồng ngoại rọi vật thể. Cảm biến ánh sáng trong loại camera này là ma trận cảm ứng CCD hồng ngoại nhạy với bước sóng khoảng chừng 700 nm đến 850 nm, hoàn toàn có thể nhận tín hiệu hồng ngoại phản lại, cho ra hình ảnh. Những module camera này thuộc near inrared ( SWIR ) hoàn toàn có thể giao động trong khoảng chừng 700 nm đến hơn 1000 nm .
Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]
