[发明专利]一种军用防强光低背景噪声微光夜视仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种微光夜视仪，具体涉及一种军用防强光低背景噪声微光夜视仪。

背景技术

微光夜视仪能够将夜晚微弱光照条件下的微弱光通过图像信息之间相互转换、增强、处理等过程使微弱光能够被使用者看见，通过微光夜视仪人们可以看见人眼无法看见的X光、紫外光、近红外辐射等。随着科技的不断发展，微光夜视仪被广泛地应用在军事、天文、航天、生物、高速摄影、光电火控等诸多领域，并且可以与红外、激光、雷达等技术结合，组成完整的光电侦查、测量和警告系统，微光夜视仪的重要性逐渐凸显，但我国的微光夜视技术较落后，所以研究微光夜视技术、改进微光夜视仪的功能具有重大意义。

目前国内主要的微光夜视技术为二代和超二代微光技术，二代和超二代微光技术与一代微光技术相比较，其实质在于像增强器中应用了微通道板，而不再像一代微光夜视技术需要串联大量的单级像增强器以满足军事要求的光增益效果。微通道板是一种特殊光学纤维制成的电子倍增器，具有传输、增强电子图像的功能，还具有体积小、重量轻、分辨力好、增益高、噪声低、使用电压低等优点。微通道板能够利用二次电子发射的特性，达到极高的电子倍增。在工作时，光电阴极发射出均匀的电子，电子通过微通道板后强度进一步增强，放大后的电子束轰击荧光粉发光，实现信息图像显示。

在使用微光夜视仪进行夜间侦查时，有可能会遇到突发的爆炸，爆炸所产生的强光不仅会对使用者的眼睛造成短暂性失明，还会烧坏荧光屏，损坏微光夜视仪，传统的微光夜视仪通过在荧光屏处设置大电阻，使用电阻降压法保护荧光屏，但这样设置只是保护了像增强器的荧光屏，不能在产生突发强光时保护使用者的眼睛，另外，在像增强器中设置大电阻不仅结构复杂而且价格昂贵，增加了微光夜视仪的使用成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对传统微光夜视仪的缺陷，提供一种军用防强光低背景噪声微光夜视仪，解决传统微光夜视仪在产生突发强光时不仅不能保护使用者眼睛而且像增强器结构复杂造价昂贵的问题。

本发明通过下述技术方案实现：一种军用防强光低背景噪声微光夜视仪，包括机身，所述机身上设置有镜头和目镜，所述镜头上设置有物镜，所述物镜上安装有滤强光镜，机身内部设置有像增强器，像增强器内设置有微通道板主体，所述微通道板主体沿径向外侧设置有保护环，微通道板主体上设置有若干微通道，所述微通道平行于微通道板主体的轴向，微通道的直径沿着微通道板主体轴向先逐渐变小再逐渐变大，还包括保护套和内环，所述保护套、内环和保护环的位置被配置为，保护环位于保护套与内环所形成的凹槽中，内环与保护环的环宽相等，内环的一侧设置有垫环，所述垫环位于内环与保护环之间，内环另一侧设置有第一销轴，所述第一销轴上设置有绕第一销轴旋转的弯杆，所述弯杆连接有第二销轴，所述第二销轴设置在保护套上，还包括缓冲块，所述缓冲块的长度与保护环的环宽相等，缓冲块与微通道板主体的轴向平行，缓冲块一侧与保护环接触，另一侧上设置有与微通道板主体轴向平行的硬弹簧，所述硬弹簧设置在保护套上。使用者在夜晚使用微光夜视仪进行侦查时，若所侦查的区域突发爆炸或者是投放有闪光弹，瞬间的强光会通过微光夜视仪的物镜聚焦，之后光电阴极产生很强的电子发射，从而导致光电阴极发生疲劳性损伤或是永久性损坏，另外，光电阴极的电子密度过大时，通过微通道板的电子倍增，产生更多的电子束，高密度的电子束轰击荧光屏时，会造成荧光屏产生过热现象，烧毁荧光屏的荧光材料，毁坏荧光屏。现有技术中，传统的微光夜视仪通过在荧光屏处设置大电阻，使用电阻降压法保护荧光屏，但这样设置只是保护了像增强器的荧光屏，不能在产生突发强光时保护使用者的眼睛，并且在像增强器中设置大电阻不仅结构复杂而且价格昂贵，增加了微光夜视仪的使用成本。为了解决上述问题，本发明提供了一种能够抵抗强光的微光夜视仪，在微光夜视仪的物镜上装有滤强光镜，一方面使用者在夜间所侦查的区域如果发生爆炸或者投掷闪光弹而产生强光时，滤强光镜能够过滤掉部分光源，减弱进入到像增强器中光的强度，不仅能够避免荧光屏烧毁还能保护使用者的眼睛，另一方面，相比传统技术上中大电阻的精密构造，滤强光镜安装在物镜上，可以根据使用者的需求实现快捷且方便地安装和拆卸，根据使用环境安装不同密度的滤强光镜，这些优点使得微光夜视仪在抵抗强光方面更加灵活，适应了战场的需求。当施加在微通道板两端的电压高于1000V时，会出现离子反馈，像增强器的背景噪声增大，导致微光夜视仪清晰度降低。微通道板工作时，微通道内的二次电子会多次倍增，在通道末端形成高密度的电子云，可将通道内参与的气体分子电离，电离后的正离子在通道内电场的作用下，撞击通道壁产生额外电子，部分额外电子会朝微通道入口方向移动，对像增强器的光电阴极造成损害，所以离子反馈效应在像增强器中的产生会使像增强器中噪声提高和光电阴极灵敏度降低，为了解决离子反馈效应，本使用新型采用变孔径的微通道板，微通道板主体上的微通道在微通道板主体的表面处直径最大，使得从光电阴极发射的电子碰撞微通道内壁的几率增大，通过实验发现，增大电子碰撞微通道内壁的几率能够有效降低背景噪声；微通道直径先逐渐变小增加了电子在通道内的碰撞次数，使得增益特性增大，之后电子在通过微通道内壁增强变为电子束，电子会在通道末端形成高密度的电子云，电子云可将微通道内残留的气体分子电离，电离后的正离子在通道内电场的作用下，撞击微通道壁产生额外电子，出现离子反馈效应，不仅会增加背景噪声，降低清晰度，还会损害光电阴极，降低光电阴极的寿命，在微通道后半段使微通道直径逐渐变大，不仅能够减少高密度电子云在通道末端对微通道壁的碰撞，还因为微通道中部直径最小而有效地避免电子往微通道入口反射，避免其损害光电阴极，综上所述，通过设置微通道的直径沿主体轴向先缩小再增大的结构，削弱了离子反馈效应，有效地降低了噪声，提高了图像清晰度，还保护了光电阴极。还有，传统的微通道板只有一层保护层，没有防震功能，在使用过程中容易损坏，微通道板损坏后由于不易更换，使用者往往需要更换像增强器，增加了使用成本，而且在战场中不会携带另一个像增强器而增加使用者的负荷。针对上述缺陷，本发明的像增强器应用了带有保护套的防震微通道板，安装微通道板时，首先将保护套水平放置，保护套内间隔设置有若干硬弹簧和缓冲块，将保护环水平放置在保护套内的缓冲块上，调整保护环和微通道板的位置，使微通道板主体全部暴露在保护套外，这样可以使得微通道板主体上的微通道全部工作，之后将内环放置在保护环上，内环与保护环的环宽相同，内环与保护环之间设置有垫环，放置好内环之后，调整内环的方向，将内环上的第一销轴和保护套上的第二销轴放置在最接近的位置，拨动套在第一销轴上的弯杆，将弯杆套在第二销轴上，使得内环与保护套之间相对固定。通过以上结构，保护套的金属材质可以保护微通道板本身不受到磨损，保护套使得微通道板固定在保护套内，硬弹簧、缓冲块、垫环能保证当微光夜视仪发生碰撞或者掉落时，能够卸去作用在微通道板上的受力，起到减震作用，微通道板不易受损，延长了像增强器使用时间，降低了微光夜视仪的使用成本，并且内环与保护套之间不仅能相对固定，还能通过弯杆和销轴实现快速且方便地拆卸和安装内环。