夜视仪知识

夜视仪又称为夜视眼镜，夜视望远镜，以及红外线望远镜等，是一种在全黑或有微光的夜晚观测的仪器，最早在军事上得以应用。后广泛用于刑侦，安全防范，森林防火，电力及通信的巡线，工地，养殖场，农场的看护，甚至旅游等各领域。夜视仪发展至今经过半个世纪，大致分为几种： 
　　微光夜视技术又称像增强技术，是通过带像增强管的夜视镜，对微弱光线照射下的目标像进行增强，以供观察的光电成像技术。微光夜视仪是目前国外生产量最大和用途最广的夜视器材，可分为直接观察和间接观察两种。 
　　红外夜视技术分为主动和被动两种。主动红外夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外源的红外光来实施观察的夜视技术，对应装备为主动红外夜视仪。尽管主动红外夜视技术具有成像清晰、制作简单等特点，但它也有着一个致命弱点就是：在战场上，红外按照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。这一弱点无疑宣告了主动红外夜视技术必被淘汰的命运。被动红外夜视技术是借助于目标自身发射的红外辐射来实现观察的红外技术，简单的说就是根据温度不同来成像，分辨率很低，但是有其特殊用途。 
　　俄罗斯夜视仪多改进了光电阴极的半导体材料，使得对微光和红外都很敏感，把红外夜视仪和微光夜视仪统一在一部仪器上，在晴天夜间起微光夜视仪功用，在雨、雾天夜间发射红外线起主动式红外夜视仪功用，而且作用距离比单纯的被动式微光夜视仪更远。

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红外线夜视仪和热成像那个晚上看人更清楚

        应该是夜视仪看人更清楚，热成像仪更容易发现人。
可以看夜视仪的原理：人们如何将不可见光转为可见光，将低照度提高呢？这就得从光的一种特性说起。十 九世纪爱尔兰人史密斯发现了一种光电效应，这就使光和电互相转换成为可能。而在科学技术高度发展的今天，将电信号进行变频、变相和放大，并不是一件难事。只要把景物各部分明暗不同的亮度转变成大小不同的电信号（电流和电压），然后通过扫描技术，将光图像转变为电图像，这个过程就叫摄像。最后利用显像技术将电图像还原为光图像，以达到观察的目的。就以红外夜视仪为例，使用红外灯照在目标上，因为红外光是不可视光，可以不暴露自己，然后通过红外变像管将不可视的电像转变成人眼可见的光学像，达到观 察的目的。热成像是利用目标与周围环境之间由于温度或发射率的差异所产生的热对比度进行成像。由于热对比度的差异而把红外辐射能量密度分布图显示出来，成为热像，再通过热像将红外图像变为可见光图像。

        而热成像仪，就是直接显示红外图像，用不同颜色表示出来，所以只要有温度的地方，就有颜色，有人体温度的显示。

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第二代微光夜视仪 

微光夜视仪能耗小，但是体积仍然嫌大，越战期间，美国人又研制成了微通道板像增强器，于是第二代微光夜视仪应运而生。 

　　有些材料具有在电子的撞击下能够发射出更多的电子的特性，60年代，材料研究获得突破，导致了微通道板像增强器的诞生。 

　　连续型通道像增强器的原理是一根内壁涂有电子发射材料的细管子，在管子两端的电极上加上直流电压，当电子从管子一头射入时，便在管内来回碰撞，激发出越来越多的电子，这些电子被管壁的电压加速，并且碰撞出的几何级数增加的电子，使得管子末端出射的电子获得很高的增益。 

　　通道电子倍增器的电子增益与管壁内的电子发射材料有关，与通道的长径比有关，与电压有关，但与通道的大小无关，所以可以做的极小，将其并列起来组成阵列，就可以用来传递显示图象了。单根通道的直径一般为10-12微米，长500微米，一块通道板包含数百万根通道管，既数百万像素，可以使图象的亮度增加几千乃至上万倍。 

　　微通道的制作对工艺的要求很高。微通道板的制作方法有多种，一般采用实芯拉制法。所制成的夜视仪像增强器有两种，一种叫做近贴式，一种叫做倒像式。 

　　近贴式微通道板像增强器将通道板放置在光电阴极和荧光屏之间。阴极发射的电子束在电场作用下打到微通道板上，经过倍增后，投射到荧光屏上成像。由于结构的关系，这种夜视仪尺寸小，但鉴别率较低，光学增益相对小些，需附加正像装置，又称为薄片管。 

　　倒像式微通道板像增强器，是在荧光屏前面放置微通道板，能达到几万倍以上的光学增益，而且不用再次倒像。 

　　第二代产品比第一代有如下优点： 

总长度是第一代的1/3甚至更短，质量轻，使制成的夜视仪整机尺寸大大降低。例如1970年美国步枪用AN/PVS-3微光瞄准镜比第一代长度缩短2/3，质量减轻一半，价格降低一半，灵敏度却大幅度提高了。 

微通道出射的电子达到一定数量后便会饱和，所以突然出现的强光不会烧坏夜视仪，先天具备防强光功能。 

　　中国于20世纪80年代研制成功了第二代微光夜视仪，可以用做班组武器的瞄准具，也可以单独作为观察仪器使用，具有排除强光干扰的功能。 

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夜视仪的使用方法

夜视仪使用说明：

1.夜视仪是用于在夜间和微光下观察目标的精密光电子仪器。为满足在极低照度下工作，夜视仪配有红外线发射器。

2．夜视仪在没有保护盖时禁止白天开启。在有光照的屋子里检查夜视仪工作性能时，必须在夜视仪带镜盖时进行，且不超过3分钟.并且夜视仪不应对着强光源，强光进入夜视仪内部有可能将其损坏或消少夜视仪的使用寿命。用带有镜盖的夜视仪观察物体时也应避免强闪光。当强光进入夜视仪时其能见度会下降甚至消失。此时，应立即将夜视仪从强光源处拿走。过1-2分钟后，夜视仪功能会恢复。特别强的光源会导致夜视仪损坏（如白天持续十秒）

3.夜视仪允许1分钟以内的强闪光和闪烁，视场观察到的光斑不是夜视仪的缺陷，而是外部光源闪烁引起的。夜视仪在标准方式工作时不会出现光斑，夜视仪视场存在少量的黑点和亮点不是其质量缺陷，而是符合夜视仪的质量标准。夜视仪在没有保护盖时禁止白天开启。

4．夜视仪在寒冷的房间保存或冬季运输后，再次使用前必须在温暖的房间保持5小时。

5．夜视仪适合在环境温度-30度至30度，温度25度时相对湿度93%，局部照度5.10ˉ 勒克司或以下使用。

6．夜视仪工作时间。

不开启红外线照射器：


---温度高于0度时---20小时


---温度零下30度时---3.5小时


开启红外线照射器：


---温度高于0度时---16小时


---温度零下30度时---2小时

夜视仪在10度以下工作并开启前，必须将电池先置于温暖的地方（如胸部口袋）。

7．夜视仪应保存在干净的地方，避免重压，机械损坏，潮湿，和太阳辐射。

夜视仪的使用方法：
1．从外套中取出夜视仪。

2．打开电池盖，用硬币将电池装入电池沟中。

3．电池安装完毕，夜视仪准备工作完成。

4．将开关转至ON位置。如果照度低则转至IR位置。正常开启的夜视仪应在荧光屏和红外线照射器上看到亮点。

5．取下物镜盖。

6．将夜视仪对准所观察的目标，转动目镜，找到清晰图象。

7．沿着夜视仪镜筒调整眼睛基准。

8．夜视仪工作结束后将开关转至OFF，盖上物镜盖。关上夜视仪后其还可以工作10-15分钟（为了电池完全放电）。可利用此特点延长电池的工作时间。

9．建议夜视仪工作结束后将电池取出，以防止电池电介质流出污染电池箱。


当开启开关未观察到荧光屏发光或发光很暗时应更换电池。如果电池污染了电池箱表面，应用软棉布或棉球搽试。如果电池箱受潮，应烘干。如清洗物镜，目镜，红外线照射器的光学表面时，应先吹掉小沙砾和灰尘，然后用细软布在表面搽试。

故障原因及消除方法

故障现象 原因 消除方法

红外线照射器及荧光屏不亮 电池安装不正确 重新安装电池

红外线照射器及荧光屏发暗 电池放电，电池箱接触面污染 换电池，清洗接触面


保修责任

本夜视仪属于精密光学仪器，请务必按照说明书正确使用，仅保证用户在正确使用时的保修责任。增益管及人为造成的损坏不在保修范围之内。

关于夜视仪的几个问题

1.夜视仪和望远镜有什么区别？
答：望远镜是直接利用透镜将物体的视角放大在视网膜成像的光学仪器，不使用 电源，不能在全黑或微光的环境下观看；夜视仪是利用像增强原理或红外线成像来观测的仪器，清晰度不如望远镜，但是适合在全黑或星光月光的环境下观看。

2.夜视仪能在白天使用吗？
答：不能，也没有必要。切勿在白天或强光下同时打开镜头盖和电源，否则时间长了会导致夜视仪核心部件的损坏。

3.红外线能用肉眼直接看到吗?
答：红外线在可见光波段以外，不能用肉眼直接看到，所以也无所谓什么颜色。

4。夜视仪能否分辨颜色?
答：不能。夜视仪的成像一般是黄绿色，并不能反映物体的真实颜色。

5.为什么主动式夜视仪适合民用?
答：带有主动功能的夜视仪具有一个红外灯，发出一束红外光来照射景物。所以成像清晰，但是主动发射的红外光容易被敌方的仪器探测到而暴露目标，所以在军事上被淘汰，但是用于民用则不存在暴露的问题，所以缺点变成了优点，加上价格低廉，所以带有主动红外功能的夜视仪适合民用。

热成像工作原理

      所有不处于绝对零度的物体，均会发出不同波长的电磁辐射，物体的温度越高，分子或原子的热运动越剧烈，则红外辐射越强。辐射的频谱分布或波长与物体的性质和温度有关。衡量物体辐射能力大小的量，称为辐射系数。黑颜色或表面颜色较深的物体，辐射系数大，辐射较强；亮颜色或表面颜色较浅的物体，辐射系数小，辐射较弱。

人眼仅能看到很狭窄的一段波长的电磁辐射，称为可见光谱。而对于波长在0.4um以下或0.7um以上的辐射，人眼则无能为力了。电磁波谱中红外区域的波长在0.7um~1mm之间，人眼看不到红外辐射。

现代的热成像装置工作在中红外区域（波长3~5um）或远红外区域（波长8~12um）。通过探测物体发出的红外辐射，热成像仪产生一个实时的图像，从而提供一种景物的热图像。并将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。热成像仪非常灵敏，能探测到小于0.1℃的温差。

工作时，热成像仪利用光学器件将场景中的物体发出的红外能量聚焦在红外探测器上，然后来自与每个探测器元件的红外数据转换成标准的视频格式，可以在标准的视频监视器上显示出来，或记录在录像带上。由于热成像系统探测的是热而不是光，所以可全天候使用；又因为它完全是被动式的装置，没有光辐射或射频能量，所以不会暴露使用者的位置。

红外探测器分为两类：光子探测器和热探测器。光子探测器在吸收红外能量后，直接产生电效应；热探测器在吸收红外能量后，产生温度变化，从而产生电效应。温度变化引起的电效应与材料特性有关。

光子探测器非常灵敏，其灵敏度依赖于本身温度。要保持高灵敏度，就必须将光子探测器冷却至较低的温度。通常采用的冷却剂为斯太林（Stirling）或液氮。

热探测器一般没有光子探测器那么高的灵敏度但在室温下也有足够好的性能，因此不需要低温冷却。