Hoe wordt een nachtkijker gemaakt - materiaal, fabricage, fabricage?

5 mei 2021

 

Hoe wordt een nachtkijker gemaakt - materiaal, fabricage, fabricage?

Mensen vroegen zich altijd af of sommige dieren in het donker konden zien. Daarom was de uitvinding van nachtzichtapparaten nogal een verwachte zaak. De eerste NV-apparaten verschenen vlak voor de Tweede Wereldoorlog in Duitsland. Tijdens de oorlog ontwikkelde Amerika zijn nachtzichtapparatuur. De eerste modellen waren omvangrijk en vereisten een goede verlichting. Maar geleidelijk aan zijn NV-apparaten compacter en efficiënter geworden bij slecht zicht.
Tegenwoordig kunnen nachtkijkers in een winkel worden gekocht of via internet worden besteld. Deze accessoires zijn het populairst onder jagers, natuurliefhebbers en het leger. Een van de belangrijke elementen in een nachtkijker is de kijker. Laten we eens kijken hoe een nachtkijker wordt gemaakt?

Materialen
Er zijn goede materialen nodig om een ​​goede scope te maken. De objectieflens en het oculair van het uitgangsvenster zijn gemaakt van speciaal optisch glas. Het belangrijkste element van de scope is de beeldversterkerbuis, gemaakt van metaal en keramiek. In de beeldversterkerbuis bevindt zich een fosforscherm en een microkanaalplaat, die is gemaakt van glasvezel.
Na montage wordt de beeldversterkerbuis in een speciale slagvaste kunststof hoes geplaatst. Alle elementen zijn stevig bevestigd en gesoldeerd. Bij een stoot beschermt de kunststof afdekking de beeldversterkerbuis tegen beschadiging.

Design
Het principe van het werk en de constructie van de nachtzichtapparaten zijn behoorlijk complex. Het begint allemaal met de objectieflens. Elk object reflecteert licht, zichtbaar en onzichtbaar voor onze ogen. Lenzen vangen dit licht op, verzamelen het in een lichtstraal en leiden het naar de fotokathode. In dit stadium vindt de transformatie van fotonen in elektronen plaats. De elektronen worden met de microkanaalplaat naar een speciale kamer gestuurd. Deze plaat is gemaakt van glasvezel en heeft honderden microbuisjes op het oppervlak. De taak van dit element is om het aantal elektronen te vergroten. Hoe meer microgaatjes er in de plaat zitten, hoe meer elektronen kunnen worden verkregen. De diameter van de microkanaalplaat in nachtkijkers Gen 3 is niet meer dan 1 inch. Dit deel van IIT is ook erg dun - ongeveer 0,4 inch.
In de laatste fase worden elektronen van de plaat teruggekaatst en raken ze het fosforscherm. Bij het raken creëren elektronen kleine lichtflitsen. Op deze manier brengen ze het stukje informatie over de omringende objecten over en het scherm verzamelt het in één beeld. Het resultaat – de gebruiker ziet een duidelijk helder beeld.
Het hele proces van het omzetten van lichtdeeltjes in een helder beeld, zoals hierboven beschreven, zou onmogelijk zijn zonder een krachtbron. Alle nachtkijkers hebben goede oplaadbare batterijen nodig. De krachtbron bevindt zich ruwweg onder de microkanaalplaatkamer. Hoe krachtiger de optiek, hoe meer energie deze nodig heeft.

Het fabricageproces
Het kernelement van de nachtkijker is een beeldversterkerbuis. Fabrikanten gebruiken meer dan 400 verschillende processen om de belangrijkste onderdelen te maken en in de buis te monteren. Laten we eens kijken naar de belangrijkste productiepunten.

Fotokathode
Dit element is gemaakt van speciaal glas. Meestal kopen fabrikanten ronde glasplaten van onderaannemers in plaats van ze zelf te maken. Het ronde stuk wordt bedekt met een laag galliumarsenide en vervolgens verhit totdat het begint te smelten. Om de twee lagen stevig met elkaar te verbinden, wordt het onderdeel onder de pers samengeperst. De laatste stap is polijsten en controleren op defecten. Nu is de fotokathode klaar.

Microkanaalplaat
De plaat is het moeilijkste element, waarbij het afhangt van hoe goed de beeldversterkerbuis zou werken. Voor de productie ervan wordt het zogenaamde "a two-draw-proces" gebruikt. Om dit te doen, nemen werknemers een speciaal geprepareerde staaf van glas. De staaf wordt in de oven geplaatst, of liever in het bovenste gedeelte. De oven heeft verschillende temperatuurregelzones. Daarom kan de temperatuur in elke zone anders zijn. De staaf wordt geleidelijk verwarmd tot een temperatuur van 500 graden, terwijl in het onderste deel een grote glazen bol wordt gevormd. Globule bereikt een bepaalde grootte en valt, waardoor een dunne glasdraad ontstaat. Deze draad moet snel worden afgekoeld. De speciale tractiemachine plukt de glasdraden, snijders knippen ze op dezelfde lengte en vormen bundels. Deze bundels worden vervolgens in zeshoeken gedraaid. De verkregen zeshoeken worden terug in de oven geplaatst en verwarmd. Verder worden alle processen vanaf het begin herhaald. Maar bij de tweede keer zijn de vezelzeshoeken veel smaller. Het resultaat van dit harde en lange proces is een glazen boule. De boule wordt in dunne plakjes of platen gesneden, die elk worden ontdaan van bekledingsglas. Na het verwijderen van het bekledingsglas openen zich honderden microgaatjes op het oppervlak van de plaat. De finishing touch - de plaat bedekt met nikkelchroom en vervolgens aluminiumoxide, want het kan een elektrische lading dragen.

Fosfor scherm
Dit is een kleine vezelschijf, deze wordt meestal gekocht bij onderaannemers. Eerst wordt de schijf goed gehecht in een buislichaam en vervolgens bedekt met fosfor. Dergelijk materiaal als frit wordt gebruikt om alle elementen te verbinden. De frit smelt snel bij verhitting en houdt alle onderdelen betrouwbaar bij elkaar. Na verwarming wordt de schijf afgekoeld en besproeid met de oplossing van water en fosfor. Daarna verdampt het water en blijft fosfor op het scherm achter, waardoor een dunne gladde laag ontstaat.

Buislichaam
Het lichaam is samengesteld uit verschillende ringen van metaal en keramiek. Elke ring bevat een specifiek gedeelte van de beeldversterkerbuis. Om alle ringen stevig te binden, passen fabrikanten indium tussen elk van hen toe. Bij verhitting smelt indium en "lijmt" op betrouwbare wijze alle elementen.

bijeenkomst
Nadat de elementen van IIT klaar zijn, moeten ze nauwkeurig in het lichaam worden geplaatst. De montage begint in een speciale steriele ruimte zonder stof en vocht. De arbeiders plaatsen eerst de microkanaalplaat en het batterijpakket. Vervolgens wordt de body in het uitlaatstation geplaatst om alle lucht te verwijderen. Pas daarna wordt de fotokathode en het fosforscherm in de buis gedaan en daar vastgezet. Geassembleerde beeldversterkerbuis moet verschillende tests doorstaan ​​om te controleren hoe het werkt en of het voldoet aan de vereiste parameters. Als de test goede resultaten laat zien, wordt de buis in een plastic "laars" geplaatst. De kofferbak wordt gesloten en de lucht wordt weer verwijderd. Nog een paar tests en de beeldversterkerbuis is klaar. Nu kan hij in een bril, verrekijker en andere nachtkijkers worden geplaatst.

Kwaliteitscontrole
Een goede fabrikant controleert het productieproces in elke fase. Elk detail mag pas naar de volgende fase als het aan de vereisten voldoet. Voor een betere kwaliteitscontrole wordt speciale kalibratieapparatuur gebruikt. Hiermee kunnen de arbeiders de temperatuur in de oven, de diameter en dikte van de plaat en andere parameters controleren. Ook kalibreerapparatuur wordt regelmatig op correcte werking gecontroleerd.
Het eindproduct wordt ook grondig getest, afhankelijk van de omstandigheden waarin het zal worden gebruikt. Als het apparaat is ontworpen voor jagers of natuurwaarnemers, kan het worden getest door schokken of trillingen. Als het voor militaire doeleinden is, zal het gedurende meerdere dagen in omstandigheden van hoge temperatuur of vochtigheid worden geplaatst. Het visueel testen van het productwerk is ook erg belangrijk. Nu weet u hoe moeilijk het voor een fabrikant is om een ​​nachtzichtapparaat van hoge kwaliteit te produceren en waarom de kosten voor sommige modellen zo hoog zijn. Als u een goede nachtkijker nodig heeft, koop deze dan alleen bij een vertrouwde leverancier.