Принципы создания и сборки самодельных приборов ночного видения

Физический принцип работы электролюминесцентного ПНВ

Любое физическое тело способно излучать или отражать лучи инфракрасного (ИК) диапазона. Данный принцип лег в основу схемы ПНВ, разработанной в 1984 году немецкой фирмой Elektrisch Manufactur.

Работа системы базируется на внутреннем фотоэффекте. При проецировании инфракрасного изображения меняется электропроводность облучаемых участков фотополупроводника. На примыкающем к нему электролюминесцентном слое формируется распределение электрических потенциалов, точно соответствующее распределению яркости проецируемого ИК-изображения. Для запуска процесса к крайним прозрачным электродам подается переменное напряжение 250–500 В с рабочей частотой 400–3000 Гц и силой тока не более 10 мА.

Химический метод создания чувствительного элемента

Кустарное изготовление пластин для такого прибора требует лабораторных химических реактивов и муфельной печи. В процессе используются следующие материалы и порядок действий:

1. Две стеклянные пластины предварительно выдерживают в течение 4 часов в очищающей смеси серной кислоты (H2SO4) и дихромата калия (K2Cr2O7), после чего тщательно сушат.

2. Для создания электропроводящего слоя в муфельную печь помещают фарфоровую чашку с хлоридом олова (SnCl2), закрепляя стекла над ней на расстоянии 7–10 см под защитной металлической пластиной. При нагреве печи до 400–480 °C заслонку убирают, формируя на стекле тонкое токопроводящее покрытие, целостность которого контролируется тестером.

3. Для нанесения фотополупроводника свободную сторону пластины защищают слоем лака и погружают ее вертикально в смесь равных долей 3%-го раствора тиокарбамида и 6%-го раствора ацетата свинца. В емкость добавляется концентрированный раствор щелочи. Через 10 минут пластину извлекают, промывают дистиллированной водой и высушивают.

4. Зеркальный металлический слой наносят термическим испарением чистого серебра в печи при температуре 900 °C.

5. Для создания люминесцентного слоя применяются кристаллы сульфида цинка (ZnS). Чистота реактивов критична: посторонние примеси приводят к резкому падению яркости свечения люминофора или полной неработоспособности слоя.

Переделка бытовых цифровых матриц

На практике создание химического фотоэлектронного узла является крайне трудоемким процессом, поэтому широкое распространение получили простые цифровые методы:

• Демонтаж ИК-фильтра. Любая стандартная цифровая веб-камера или профессиональный зеркальный фотоаппарат оснащены встроенным ИК-фильтром (зеленоватого оттенка), расположенным непосредственно перед светочувствительной матрицей. Если разобрать оптический узел и механически удалить данный фильтр, матрица начинает напрямую фиксировать невидимое человеческому глазу инфракрасное излучение.
• Применение видеорегистраторов. Базовый прибор ночного видения можно собрать на основе доступного видеорегистратора со штатной ИК-подсветкой, усилив ее дополнительным мощным ИК-фонарем.

Готовые решения и мобильные насадки

В качестве альтернативы самодельным конструкциям на практике применяются недорогие компактные заводские приборы (например, ОН-3), обеспечивающие стабильное наблюдение в темноте на дистанциях до 40–50 метров.

В сегменте мобильных технологий развиваются подключаемые насадки на базе болометров (превращающие смартфон в тепловизор) и портативные ИК-камеры, применимые для ориентирования на местности и поиска подранков на охоте.