第四代夜视技术的新动向

为了提高部队的夜战能力，夜视技术多年来一直是发达国家重点发展的技术领域。美国在这个领域一直占据领先地位。近年来，美国又在微光夜视和红外夜视方面取得了新进展，研制出第四代微光夜视仪，开始装备横向技术集成型第二代前视红外传感器，并正在开发突出量小的增强型微光夜视仪、大视场的全景夜视眼镜和第三代红外技术。第四代微光夜视仪众所周知，微光夜视技术已经发展了三代。60年代开创的第一代微光夜视技术以采用级联像增强器为特征；70年代的第二代像增强器则采用了微通道板；80年代中期开始生产的第三代像增强器官的特征是采用砷化镓光电阴极和镀离子阻挡膜的微通道板。砷化镓光电阴极提高了微光管的响应能力，并将工作波长延伸到近红外。离子阻挡膜则可以防止离子反馈和保护灵敏的光电阴极。但是，离子阻挡膜还会降低管子的分辨率和信噪比，影响像增强器在微光下有效的工作。因此，找出既不用阻挡膜又能保护光电阴极的方法，一直是夜视技术领域的研究目标。1998年初，美国RNO公司和ORPHA公司在陆军的资助下，先后取得技术突破，成功地制造出采用不镀膜微通道板、工作寿命可与标准第三代管相当（10000小时）的像增强器管。RNO公司的技术措施是，采用能大幅度减少离子反馈的新型高性能玻璃制作的微通道板，以及采用能减少离子反馈的光电阴极的自动门控电源。与使用连续直流电源不同，加在光电阴极上的自动通断的电压是脉冲式的，即电源感知进入像增强器管的光量，自动高速接通和切断。通断的频率在光照强时较高，光照弱时较低，以在光照极强时减少进入微通道板的电子流，避免其饱和。于是，观察者始终看到均匀一致的图像。美国陆军认为，采用不镀膜微通道板和自动门控电源的像增强器，其性能产生了质的飞跃，被称为第四代。第四代管不仅增加了夜间的观察距离，而且扩大了徒步士兵和驾驶员使用像增强器的范围。试验表明，采用二代管、二代半管、三代管和四代管的微光夜视仪，在1/4月条件下的作用距离分别为145米、225米、355米和390米；二代管在满月到1/4月条件下工作，三代管则使士兵能在星光下观察，四代管采用门控电源和低晕圈，不仅能在云遮星光的极暗条件下有效工作，而且能在包括黄昏和拂晓的各种光照条件下工作。2000年末，RNO公司的第四代管已通过了美国陆军合格鉴定试验，并将这种管用于美国特种作战司令部所属部队使用的M4A1卡宾枪上的新型夜视瞄具，不久还将向陆军航空兵提供采用第四代管的新型夜视仪，而且还将用第四代管取代现役夜视仪上的第三代管。