夜(ye)間可(ke)見光很(hen)(hen)微弱(ruo)，但人眼看不見的(de)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)卻很(hen)(hen)豐富(fu)。紅(hong)外(wai)(wai)(wai)夜(ye)視儀可(ke)以幫助人們(men)在夜(ye)間進(jin)行觀察、搜索、瞄準和駕駛車輛。盡(jin)管人們(men)很(hen)(hen)早就發現了紅(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)，但受到紅(hong)外(wai)(wai)(wai)元器(qi)(qi)件的(de)限制，紅(hong)外(wai)(wai)(wai)遙感(gan)技術發展很(hen)(hen)緩慢。直到1940年德國研制出硫化鉛和幾種紅(hong)外(wai)(wai)(wai)透射(she)材料后，才使(shi)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)遙感(gan)儀器(qi)(qi)的(de)誕(dan)生成(cheng)為可(ke)能(neng)。此(ci)后德國首(shou)先研制出主動(dong)式紅(hong)外(wai)(wai)(wai)夜(ye)視儀等幾種紅(hong)外(wai)(wai)(wai)探測儀器(qi)(qi)，在一次與英軍坦(tan)(tan)(tan)克(ke)縱隊的(de)遭遇戰中，裝(zhuang)備了紅(hong)外(wai)(wai)(wai)觀瞄裝(zhuang)置(zhi)的(de)德軍豹式坦(tan)(tan)(tan)克(ke)在一舉擊(ji)毀兩輛英軍螢火蟲坦(tan)(tan)(tan)克(ke)，值(zhi)得一提的(de)是，此(ci)戰役中德軍使(shi)用(yong)的(de)是主動(dong)式紅(hong)外(wai)(wai)(wai)夜(ye)視裝(zhuang)置(zhi)，因此(ci)作(zuo)戰時還(huan)有一部貓頭鷹紅(hong)外(wai)(wai)(wai)探照燈車在遠方用(yong)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)線(xian)為豹式坦(tan)(tan)(tan)克(ke)照明(ming)。
幾(ji)乎同時，美(mei)國(guo)也(ye)在研(yan)制紅(hong)外夜(ye)(ye)視(shi)儀(yi)，雖然試(shi)驗成(cheng)功的(de)時間(jian)比德國(guo)晚，但卻搶先將(jiang)其投入實戰(zhan)應用。1945年夏，美(mei)軍(jun)登陸進攻沖繩(sheng)島，隱藏在巖(yan)洞坑道里(li)(li)的(de)日軍(jun)利用復雜的(de)地形，夜(ye)(ye)晚出來(lai)偷(tou)襲美(mei)軍(jun)。于是美(mei)軍(jun)將(jiang)一(yi)批(pi)剛剛制造出來(lai)的(de)紅(hong)外夜(ye)(ye)儀(yi)緊急運往沖繩(sheng)，把安有紅(hong)外夜(ye)(ye)視(shi)儀(yi)的(de)槍炮架在巖(yan)洞附近，當日軍(jun)趁黑夜(ye)(ye)剛爬出洞口(kou)，立即(ji)被(bei)一(yi)陣準確的(de)槍炮擊倒。洞內(nei)的(de)日軍(jun)不(bu)明其因(yin)，繼續往外沖，又糊里(li)(li)糊涂地送了(le)命。紅(hong)外夜(ye)(ye)視(shi)儀(yi)初上戰(zhan)場，就(jiu)為肅清沖繩(sheng)島上頑抗的(de)日軍(jun)發(fa)揮(hui)了(le)重要作(zuo)用。
主動式紅(hong)外(wai)(wai)(wai)夜視(shi)儀(yi)具有成像清晰、制作簡單等特點，但它的(de)致命(ming)弱(ruo)點是紅(hong)外(wai)(wai)(wai)探照燈的(de)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)光(guang)會被(bei)(bei)敵人的(de)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)探測裝置發現。60年代，美(mei)國首先研制出被(bei)(bei)動式的(de)熱(re)像儀(yi)，它不發射(she)紅(hong)外(wai)(wai)(wai)光(guang)，不易被(bei)(bei)敵發現，并具有透過(guo)霧、雨等進行觀察的(de)能力。
1982年(nian)4月(yue)─6月(yue)，英(ying)(ying)(ying)(ying)國(guo)和阿(a)(a)(a)根(gen)廷之間爆發(fa)馬(ma)爾維(wei)納斯(si)群(qun)島戰(zhan)爭。4月(yue)13日半(ban)夜，英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)攻擊承軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)據守的(de)最大據點斯(si)坦利港(gang)。3000名英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)布(bu)設的(de)雷區，突然出現(xian)在阿(a)(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)防線前。英(ying)(ying)(ying)(ying)國(guo)的(de)所(suo)有(you)槍支(zhi)、火(huo)炮都配(pei)備了紅(hong)外夜視(shi)(shi)儀(yi)(yi)，能夠在黑夜中(zhong)清楚地發(fa)現(xian)阿(a)(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)目(mu)標。而阿(a)(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)卻缺少夜視(shi)(shi)儀(yi)(yi)，不(bu)能發(fa)現(xian)英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)，只有(you)被(bei)動(dong)挨打(da)的(de)份。在英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)火(huo)力(li)(li)準確的(de)打(da)擊下，阿(a)(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)支(zhi)持不(bu)住，英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)趁機(ji)發(fa)起沖鋒。到黎明(ming)時(shi)，英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)已(yi)占(zhan)領了阿(a)(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)防線上(shang)的(de)幾個主要制高點，阿(a)(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)完全(quan)處(chu)于英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)的(de)火(huo)力(li)(li)控制下。6月(yue)14日晚9時(shi)，14000名阿(a)(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)得不(bu)向英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)投降(jiang)。英(ying)(ying)(ying)(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)領先(xian)紅(hong)外夜視(shi)(shi)器材(cai)贏得了一場兵(bing)力(li)(li)懸殊的(de)戰(zhan)斗(dou)。
1991年海灣戰爭中(zhong)，在(zai)風沙(sha)和硝(xiao)煙彌漫的戰場上，由(you)于美軍(jun)裝備了先進的紅(hong)外(wai)夜視器材，能夠先于伊拉克軍(jun)的坦(tan)克而(er)(er)發現對方，并開炮(pao)射擊。而(er)(er)伊軍(jun)只(zhi)是從美軍(jun)坦(tan)克開炮(pao)時的炮(pao)口火光上才得知大(da)敵在(zai)前。由(you)此可以看出紅(hong)外(wai)夜視器材在(zai)現代戰爭中(zhong)的重要作用。
想(xiang)要理(li)解夜視儀的原(yuan)理(li)，就必須對光(guang)(guang)(guang)的原(yuan)理(li)有所了(le)解。光(guang)(guang)(guang)波的能量大小(xiao)與其波長有關：波長越(yue)短，能量越(yue)高(gao)。在(zai)可(ke)見光(guang)(guang)(guang)中，紫光(guang)(guang)(guang)的能量最(zui)高(gao)，而紅光(guang)(guang)(guang)的能量最(zui)低。與可(ke)見光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜相鄰的是(shi)紅外(wai)線(xian)光(guang)(guang)(guang)譜。紅外(wai)線(xian)分(fen)為(wei)三類：
近(jin)紅外線（近(jin)IR）——近(jin)紅外線與可見光相(xiang)鄰，其波長范圍是(shi)0.7-1.3微米(mi)（1微米(mi)等于百萬分之一米(mi)）。
中(zhong)(zhong)紅外(wai)(wai)線(xian)（中(zhong)(zhong)IR）——中(zhong)(zhong)紅外(wai)(wai)線(xian)的波(bo)長范圍是1.3-3微米(mi)。近紅外(wai)(wai)線(xian)和中(zhong)(zhong)紅外(wai)(wai)線(xian)應用(yong)到各種(zhong)電子設備中(zhong)(zhong)，例如遙(yao)控器。
熱(re)紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)（熱(re)IR）——熱(re)紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)占據了(le)紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)光譜中最大的一部分，其波長范圍是(shi)3-30微米。
熱紅(hong)外(wai)線與(yu)其(qi)他兩種紅(hong)外(wai)線的主要區別是(shi)，熱紅(hong)外(wai)線是(shi)由(you)物體(ti)發射(she)出來(lai)的，而(er)不是(shi)從物體(ti)上反(fan)射(she)出來(lai)的。物體(ti)之(zhi)所(suo)以能夠發射(she)紅(hong)外(wai)線，是(shi)因為(wei)其(qi)原子發生了某(mou)種變化。
原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)是永(yong)恒運動(dong)的(de)。它們不停地振(zhen)動(dong)、移動(dong)和(he)旋轉(zhuan)。即(ji)便是構(gou)成我們座椅的(de)原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)也是不斷運動(dong)著的(de)。原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)有(you)幾(ji)種不同(tong)的(de)激(ji)(ji)發(fa)狀(zhuang)態(tai)。換言之(zhi)，它們具有(you)不同(tong)的(de)能(neng)量(liang)。如果我們將大量(liang)的(de)能(neng)量(liang)賦予一個原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)，它就會(hui)擺脫(tuo)基態(tai)能(neng)級而(er)達到激(ji)(ji)發(fa)水平。激(ji)(ji)發(fa)水平取決于以熱、光或電(dian)等形(xing)式施(shi)加到原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)上的(de)能(neng)量(liang)的(de)多少。
原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)由原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)核（包括質子(zi)(zi)和(he)中子(zi)(zi)）和(he)電(dian)(dian)子(zi)(zi)云(yun)構成(cheng)(cheng)。我們可以將(jiang)電(dian)(dian)子(zi)(zi)云(yun)中的電(dian)(dian)子(zi)(zi)設想(xiang)成(cheng)(cheng)在不(bu)同(tong)軌道(dao)(dao)(dao)上圍繞著原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)核運(yun)動(dong)。現(xian)在還無法觀(guan)察到電(dian)(dian)子(zi)(zi)的離散軌道(dao)(dao)(dao)，但把這些(xie)軌道(dao)(dao)(dao)設想(xiang)成(cheng)(cheng)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)不(bu)同(tong)的能(neng)級會更容易理(li)解。換句話(hua)說，如(ru)果我們向(xiang)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)施加一定的熱能(neng)，可以預見(jian)的是，一些(xie)處于低能(neng)軌道(dao)(dao)(dao)的電(dian)(dian)子(zi)(zi)會轉移到高能(neng)軌道(dao)(dao)(dao)上，即(ji)離原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)核更遠(yuan)。
電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)轉移到高(gao)能(neng)(neng)軌道(dao)后，最終仍要回到基(ji)(ji)態(tai)(tai)。在此過程(cheng)中，電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)(hui)(hui)以光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)（一(yi)種光(guang)(guang)線粒子(zi)(zi)(zi)）的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)釋(shi)放(fang)(fang)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。您會(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)現，原(yuan)子(zi)(zi)(zi)不斷地以光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)釋(shi)放(fang)(fang)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。舉(ju)例來(lai)說(shuo)，當烤面包爐內的(de)(de)(de)發(fa)(fa)熱器之(zhi)所以會(hui)(hui)(hui)變成亮紅色，就(jiu)是因為原(yuan)子(zi)(zi)(zi)被(bei)熱力(li)激(ji)發(fa)(fa)，釋(shi)放(fang)(fang)出了(le)(le)紅色的(de)(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)。激(ji)發(fa)(fa)態(tai)(tai)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)比未受激(ji)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)具(ju)(ju)有更高(gao)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)，并(bing)且正是由(you)于電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)吸收了(le)(le)若干能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)才達到了(le)(le)激(ji)發(fa)(fa)水(shui)平，它會(hui)(hui)(hui)將這(zhe)一(yi)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)釋(shi)放(fang)(fang)出來(lai)以回歸基(ji)(ji)態(tai)(tai)。這(zhe)一(yi)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)會(hui)(hui)(hui)以光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)形(xing)式(shi)（光(guang)(guang)能(neng)(neng)）被(bei)釋(shi)放(fang)(fang)出來(lai)。發(fa)(fa)射(she)出的(de)(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)具(ju)(ju)有特定的(de)(de)(de)波長（顏色），這(zhe)取決于釋(shi)出光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)時電(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)(liang)。
任何生物都要(yao)耗費能量，很多沒有生命的(de)(de)(de)物品也(ye)是如此，例(li)如引(yin)擎(qing)和火箭。能量消(xiao)耗會產(chan)生熱量。反(fan)過來(lai)，熱能會促使物體(ti)中(zhong)的(de)(de)(de)原子(zi)發(fa)射出位于熱紅外(wai)線光(guang)譜中(zhong)的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)。物體(ti)溫(wen)度(du)越高(gao)，釋出的(de)(de)(de)紅外(wai)線光(guang)子(zi)的(de)(de)(de)波長就(jiu)越短。如果物體(ti)的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)非常高(gao)，它發(fa)出的(de)(de)(de)光(guang)子(zi)甚至(zhi)能進入可見光(guang)光(guang)譜，從紅光(guang)開(kai)始，然(ran)后是橙光(guang)、黃光(guang)、白光(guang)，直(zhi)至(zhi)藍光(guang)。
1.用一種特制的透鏡(jing)，能夠將視(shi)野內物體發出的紅外(wai)線會(hui)聚起來。
2.紅外(wai)線(xian)探測(ce)器(qi)元(yuan)上的相控陣(zhen)能(neng)夠掃描會聚的光(guang)線(xian)。探測(ce)器(qi)元(yuan)能(neng)夠生成非(fei)常詳(xiang)細的溫度(du)樣式圖，稱為(wei)溫譜圖。大(da)約只需1/30秒，探測(ce)器(qi)陣(zhen)列就(jiu)能(neng)獲取(qu)溫度(du)信(xin)息(xi)(xi)，并(bing)制成溫譜圖。這(zhe)些信(xin)息(xi)(xi)是從探測(ce)器(qi)陣(zhen)列視域場(chang)中數千個探測(ce)點上獲取(qu)的。
3.探(tan)測器(qi)元生成的溫譜圖被轉化為電脈沖。
4.這些脈沖被傳送到(dao)信號(hao)處理(li)單元——一塊集成了精密芯片(pian)的(de)電路板，它可(ke)以將探(tan)測器(qi)元發出的(de)信息轉換為顯示器(qi)能夠識別的(de)數(shu)據。
5.信號處理單元(yuan)將(jiang)信息發(fa)送給顯(xian)示(shi)器(qi)，從而在顯(xian)示(shi)器(qi)上呈現(xian)出各種色彩，色彩強(qiang)度由紅外(wai)線的發(fa)射強(qiang)度決定。將(jiang)從探(tan)測器(qi)元(yuan)傳來(lai)的脈沖組合起來(lai)，就(jiu)生成了圖像。
多數熱成(cheng)像設備(bei)的(de)(de)掃描(miao)速率為30次/秒(miao)。它們能檢測(ce)的(de)(de)溫度范圍(wei)為-20℃至2000℃，能檢測(ce)出的(de)(de)溫差約為0.2℃。
熱成像設備一般(ban)有兩大類(lei)：
非冷(leng)卻型——這(zhe)種(zhong)熱成像設備最(zui)為常見。其紅外探測器(qi)元(yuan)封裝在(zai)一個單元(yuan)內，可(ke)在(zai)室溫下(xia)工(gong)作。這(zhe)種(zhong)系統可(ke)以(yi)迅速激活，工(gong)作時完全靜(jing)音，并且具有內置(zhi)的電池(chi)。
低(di)溫冷卻(que)型(xing)——這種系(xi)統(tong)價格更高(gao)，而且操(cao)作(zuo)不當很容易損毀(hui)。這種熱成像設備將探測器元封(feng)裝(zhuang)(zhuang)在一個(ge)外包(bao)裝(zhuang)(zhuang)內，并將其(qi)冷卻(que)至0℃以下。由于冷卻(que)了探測器元，因(yin)此這種系(xi)統(tong)的(de)具有(you)極高(gao)的(de)分辨率和敏感度。低(di)溫冷卻(que)型(xing)系(xi)統(tong)可以“看(kan)到”300米以外0.1℃的(de)溫差，這樣該(gai)系(xi)統(tong)足以判斷出(chu)一個(ge)人手里是(shi)不是(shi)拿著一把槍！
提(ti)到夜(ye)視儀，多數人想(xiang)到的(de)是(shi)圖像增(zeng)強(qiang)技(ji)術(shu)。事(shi)實(shi)上，圖像增(zeng)強(qiang)系(xi)(xi)統(tong)一般稱為夜(ye)視設備(bei)（NVD）。NVD內有一種圖像增(zeng)強(qiang)管，可以(yi)用來(lai)采集(ji)、放(fang)大紅(hong)外(wai)線及可見(jian)光。以(yi)下是(shi)圖像增(zeng)強(qiang)系(xi)(xi)統(tong)的(de)工作(zuo)原理(li)：
一種稱為物鏡的傳統(tong)透鏡能(neng)捕捉環(huan)境(jing)光線和某些近紅外線。
收(shou)集(ji)到的(de)光線(xian)會傳送給圖像(xiang)增強管。在(zai)多數NVD中，圖像(xiang)增強管的(de)供電(dian)系統(tong)會從兩(liang)節N-Cell或“AA”電(dian)池中獲取電(dian)力。管道會向圖像(xiang)管組件(jian)輸出(chu)約為5000伏的(de)高壓。
圖像增強管中有(you)一個光電陰極，能將(jiang)光子轉化(hua)為電子。
當電(dian)(dian)子通(tong)(tong)過管(guan)道(dao)(dao)(dao)時，管(guan)中(zhong)的(de)(de)原子會釋(shi)放相似的(de)(de)電(dian)(dian)子，其數目為原有(you)電(dian)(dian)子數乘以(yi)一個因數（約為幾千倍），利用管(guan)道(dao)(dao)(dao)內(nei)的(de)(de)微(wei)(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)板（MCP）就能完成(cheng)這項(xiang)工(gong)作。微(wei)(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)板是(shi)一個微(wei)(wei)型玻璃盤(pan)，內(nei)部含有(you)數百萬個微(wei)(wei)型孔隙(xi)（微(wei)(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)），采用光纖技術制成(cheng)。微(wei)(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)板處于真空中(zhong)，在盤(pan)片的(de)(de)兩面(mian)都安(an)裝了金屬電(dian)(dian)極(ji)。每條微(wei)(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)長度(du)是(shi)其寬度(du)的(de)(de)45倍左右(you)，工(gong)作原理類似于電(dian)(dian)子放大器。
當來(lai)自光(guang)(guang)電(dian)(dian)(dian)陰極的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)觸(chu)擊(ji)微(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)板上第(di)一(yi)個電(dian)(dian)(dian)極時(shi)，在(zai)兩(liang)電(dian)(dian)(dian)極間5000伏高壓作用下電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)會(hui)加速通(tong)(tong)(tong)(tong)過(guo)玻(bo)璃微(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)。電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)通(tong)(tong)(tong)(tong)過(guo)微(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)時(shi)，會(hui)導致通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)中數(shu)千(qian)個電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)被釋放出(chu)(chu)來(lai)，這一(yi)過(guo)程稱(cheng)為級聯(lian)二(er)次發(fa)射。簡言之，原(yuan)(yuan)始電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)會(hui)撞擊(ji)微(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)的側邊，而(er)后受(shou)激發(fa)的原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)會(hui)釋出(chu)(chu)更(geng)多(duo)的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)。這些新電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)也會(hui)撞擊(ji)其他原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)，從而(er)造成一(yi)種鏈式反(fan)(fan)應，其結果是，進入微(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)屈指可數(shu)，而(er)離(li)開微(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)的電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)卻數(shu)以千(qian)計。一(yi)個有趣的現(xian)象是：MCP上的微(wei)通(tong)(tong)(tong)(tong)道(dao)(dao)有一(yi)個微(wei)小的傾斜角(jiao)（約(yue)5-8°），這既是為了(le)能引發(fa)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)碰撞，也是為了(le)降(jiang)低來(lai)自輸出(chu)(chu)端(duan)磷光(guang)(guang)質(zhi)層的離(li)子(zi)(zi)反(fan)(fan)饋(kui)和直(zhi)接光(guang)(guang)反(fan)(fan)饋(kui)。
夜視成像圖(tu)以其詭(gui)異(yi)的(de)綠色光澤而著稱(cheng)。
在(zai)圖(tu)像增強管的(de)(de)(de)末端，電子(zi)(zi)會(hui)撞擊一個具有磷(lin)光(guang)質(zhi)涂層的(de)(de)(de)屏(ping)幕。這些(xie)電子(zi)(zi)會(hui)保持(chi)它們通(tong)過(guo)微通(tong)道(dao)時的(de)(de)(de)相對(dui)位置，這會(hui)確保圖(tu)像的(de)(de)(de)完(wan)好(hao)，因為電子(zi)(zi)排列的(de)(de)(de)方式同(tong)(tong)起初(chu)光(guang)子(zi)(zi)排列的(de)(de)(de)方式相同(tong)(tong)。這些(xie)電子(zi)(zi)帶(dai)有的(de)(de)(de)能(neng)量(liang)會(hui)使磷(lin)光(guang)質(zhi)達(da)到激發狀態并(bing)釋(shi)出(chu)光(guang)子(zi)(zi)。這些(xie)磷(lin)光(guang)質(zhi)會(hui)在(zai)屏(ping)幕上生成(cheng)綠(lv)色圖(tu)像，這也成(cheng)了夜(ye)視儀的(de)(de)(de)一大特色。通(tong)過(guo)另一副(fu)稱(cheng)為目(mu)鏡的(de)(de)(de)透(tou)鏡，就可以(yi)觀測到綠(lv)色磷(lin)光(guang)圖(tu)像，還可以(yi)使用目(mu)鏡放大圖(tu)像或(huo)調節焦(jiao)距。NVD可以(yi)與電子(zi)(zi)顯(xian)示(shi)設(she)備相連(lian)，例如(ru)顯(xian)示(shi)器，也可以(yi)直接透(tou)過(guo)目(mu)鏡觀測圖(tu)像。
NVD已有(you)40多年(nian)的(de)歷史。這些(xie)產品可分為幾(ji)代。NVD技術(shu)發展道(dao)路上的(de)每一次重大突破(po)都會催生新一代產品。
最(zui)早(zao)(zao)一代——最(zui)早(zao)(zao)的(de)夜(ye)視系(xi)統由美國軍(jun)方(fang)(fang)研制，它們被應用在(zai)第二次世界大戰(zhan)和朝鮮戰(zhan)爭(zheng)的(de)戰(zhan)場(chang)上(shang)，這(zhe)些NVD系(xi)統采(cai)用主動紅(hong)外(wai)(wai)線技(ji)術(shu)(shu)。這(zhe)意味著NVD上(shang)須附(fu)有一個稱為紅(hong)外(wai)(wai)輻射源的(de)發(fa)(fa)射單元。該單元能發(fa)(fa)射出(chu)(chu)(chu)一束(shu)近(jin)紅(hong)外(wai)(wai)線，類(lei)似于(yu)普(pu)通閃光(guang)燈(deng)發(fa)(fa)出(chu)(chu)(chu)的(de)光(guang)束(shu)。這(zhe)種(zhong)光(guang)束(shu)不(bu)能為肉眼所見，它們會(hui)(hui)從(cong)物體上(shang)反射出(chu)(chu)(chu)來，然后返回NVD的(de)透(tou)鏡(jing)。這(zhe)種(zhong)系(xi)統使(shi)陽極(ji)與陰極(ji)相連，以便對電子進行加(jia)速。這(zhe)種(zhong)方(fang)(fang)法的(de)問題是，電子加(jia)速會(hui)(hui)使(shi)圖像(xiang)扭曲(qu)，而且還(huan)會(hui)(hui)大大縮(suo)減管(guan)道(dao)的(de)壽命。這(zhe)項(xiang)技(ji)術(shu)(shu)最(zui)早(zao)(zao)用于(yu)軍(jun)事中時，還(huan)存在(zai)一個重要問題：敵(di)方(fang)(fang)在(zai)短時間內就能仿制出(chu)(chu)(chu)這(zhe)種(zhong)系(xi)統，這(zhe)使(shi)得(de)敵(di)軍(jun)士兵也可以用它們的(de)NVD系(xi)統觀測到設備發(fa)(fa)射出(chu)(chu)(chu)的(de)紅(hong)外(wai)(wai)光(guang)束(shu)。
第一(yi)(yi)代(dai)——這(zhe)一(yi)(yi)代(dai)NVD放棄了(le)主動紅(hong)外技術，轉而采用(yong)了(le)被(bei)動紅(hong)外線(xian)技術。這(zhe)種NVD能夠利用(yong)月(yue)亮和星(xing)星(xing)發出的(de)環境(jing)光(guang)線(xian)放大周圍(wei)的(de)反射紅(hong)外線(xian)，因(yin)而曾被(bei)美軍(jun)稱為星(xing)光(guang)。這(zhe)意味著它們不需(xu)要紅(hong)外線(xian)發射源(yuan)。這(zhe)也意味著在多云或沒(mei)有月(yue)亮的(de)夜晚時，它們的(de)工作效果不是很(hen)好。第一(yi)(yi)代(dai)NVD采用(yong)與第0代(dai)相同的(de)圖像增強管(guan)技術，同樣靠陰極和陽極進行(xing)電(dian)子(zi)加速，所以仍(reng)然存(cun)在圖像扭曲和管(guan)道(dao)壽命較短的(de)問題。
第二(er)代(dai)——圖(tu)(tu)像(xiang)增(zeng)(zeng)強管(guan)技(ji)術的(de)(de)重大進步(bu)催(cui)生了(le)第二(er)代(dai)NVD。它們的(de)(de)分辨率比(bi)第一代(dai)設備更(geng)高，性能(neng)更(geng)為出色，可靠性也(ye)(ye)更(geng)好(hao)。第二(er)代(dai)技(ji)術最大的(de)(de)收獲是，它們具備了(le)在極弱的(de)(de)光線條件下(xia)（例如在一個沒有月亮的(de)(de)夜晚）生成(cheng)圖(tu)(tu)像(xiang)的(de)(de)能(neng)力。敏(min)感度得以(yi)增(zeng)(zeng)加，是因為圖(tu)(tu)像(xiang)增(zeng)(zeng)強管(guan)附加了(le)微通道板。由于MCP能(neng)夠增(zeng)(zeng)加電子(zi)數目而非僅對原有電子(zi)加速，所以(yi)圖(tu)(tu)像(xiang)扭曲的(de)(de)程度顯(xian)著下(xia)降(jiang)，而亮度也(ye)(ye)高于前幾代(dai)NVD。
第(di)三(san)(san)代(dai)——目(mu)前美軍采用第(di)三(san)(san)代(dai)技術。盡管(guan)其(qi)原理與第(di)二(er)代(dai)相(xiang)比并無(wu)本質(zhi)區別，但這一代(dai)NVD的分辨率(lv)和敏感度要更好。這是因為其(qi)光(guang)電陰極(ji)由砷化鎵制成(cheng)，這種物(wu)質(zhi)有助于提高光(guang)子轉(zhuan)化為電子的效率(lv)。另(ling)外，MCP上還覆有一個離(li)子壁壘層，能夠有效地增加管(guan)道壽(shou)命。
電影(ying)當中的夜視儀
電影當中的夜視儀
第四代(dai)(dai)——通常我們(men)提到的(de)第四代(dai)(dai)技術亦稱“無膠片門限”技術，總體上講，這一代(dai)(dai)系統的(de)性(xing)能在強光和(he)弱(ruo)光兩種環境中都(dou)有較(jiao)大幅度的(de)改(gai)善。
MCP去除(chu)了(le)第三代(dai)技術加入的(de)離子壁壘，因而背景噪聲(sheng)有所降低(di)(di)，同時信噪比得以提升(sheng)。去除(chu)離子膠片在(zai)實際中能(neng)夠(gou)讓更多的(de)電子被(bei)放大，這樣一來圖(tu)像的(de)扭曲度顯(xian)著降低(di)(di)，而亮度則(ze)有明顯(xian)提高。
自動門(men)限(xian)供電(dian)系統(tong)的(de)引(yin)入，使得光(guang)(guang)(guang)電(dian)陰(yin)極的(de)電(dian)壓能夠(gou)迅速(su)地接通和(he)切斷，從而(er)讓NVD能夠(gou)對(dui)(dui)發(fa)光(guang)(guang)(guang)條件(jian)的(de)波動做出即(ji)時反(fan)應。這項技術的(de)進步對(dui)(dui)于(yu)NVD系統(tong)來(lai)說具(ju)(ju)有(you)(you)關鍵意義，具(ju)(ju)備了(le)(le)這種能力，用戶可以(yi)迅速(su)從強(qiang)光(guang)(guang)(guang)環境(jing)(jing)轉移到弱光(guang)(guang)(guang)環境(jing)(jing)（或從弱光(guang)(guang)(guang)環境(jing)(jing)到強(qiang)光(guang)(guang)(guang)環境(jing)(jing)），而(er)圖像不會產(chan)生(sheng)任何(he)顛簸。舉例來(lai)說，請(qing)想(xiang)象一個隨處可見的(de)電(dian)影(ying)場(chang)景：一名特工在(zai)使用夜視儀(yi)目鏡時，如果(guo)有(you)(you)人打(da)開了(le)(le)附近的(de)電(dian)燈(deng)，他就會“失明(ming)”。有(you)(you)了(le)(le)最新的(de)門(men)限(xian)電(dian)源技術，光(guang)(guang)(guang)線(xian)條件(jian)的(de)變(bian)化不會產(chan)生(sheng)這樣(yang)的(de)惡果(guo)，改進的(de)NVD系統(tong)能夠(gou)立即(ji)對(dui)(dui)光(guang)(guang)(guang)環境(jing)(jing)的(de)變(bian)化做出反(fan)應。
很(hen)多(duo)所(suo)謂的(de)“便宜”夜視(shi)鏡采用(yong)第0代(dai)或(huo)第一代(dai)技術，如(ru)果(guo)對于專(zhuan)業設備的(de)敏感度抱有(you)較(jiao)高期待(dai)，您(nin)可(ke)(ke)能會大失所(suo)望。第二代(dai)、第三(san)代(dai)以及第四代(dai)NVD一般價格(ge)較(jiao)高，但如(ru)果(guo)保養得當，可(ke)(ke)以使用(yong)較(jiao)長時間(jian)。還有(you)一點，在極其(qi)昏暗乃至(zhi)幾(ji)乎不(bu)能采集(ji)到環境(jing)光線的(de)地方，使用(yong)紅外輻射(she)源對于任何一款(kuan)NVD系(xi)統都是有(you)益的(de)。
一根圖像增強管(guan)(guan)都要進行嚴格的(de)測試，以判(pan)斷它能否達到軍(jun)方設定(ding)的(de)標(biao)準。達標(biao)的(de)管(guan)(guan)子被歸為軍(jun)用規格（MILSPEC）。哪怕只有一項指標(biao)不符合軍(jun)用標(biao)準，管(guan)(guan)子就會被歸為普(pu)通規格（COMSPEC）。
夜視設備可以粗分為(wei)三大類：
觀(guan)(guan)測(ce)鏡(jing)(jing)——觀(guan)(guan)測(ce)鏡(jing)(jing)一般為手持型，也(ye)可以安(an)裝在(zai)武器上(shang)，它們采用單(dan)筒(tong)（一只眼睛）鏡(jing)(jing)身。由(you)于觀(guan)(guan)測(ce)鏡(jing)(jing)屬于手持設備(bei)，不像目(mu)鏡(jing)(jing)那樣(yang)佩戴在(zai)身上(shang)，所以當(dang)您(nin)想要對(dui)某(mou)一特定目(mu)標(biao)進行較為細致的(de)觀(guan)(guan)察，然后回歸正常觀(guan)(guan)測(ce)條件下時，這種觀(guan)(guan)測(ce)鏡(jing)(jing)比較適用。
目(mu)鏡(jing)——盡管(guan)目(mu)鏡(jing)也可以手持，但(dan)它(ta)們(men)通(tong)常還是佩戴在額頭上。目(mu)鏡(jing)采用雙筒(tong)（兩只眼睛(jing)）鏡(jing)身(shen)，根據樣式(shi)不同可采用單透鏡(jing)或復合透鏡(jing)。目(mu)鏡(jing)是進行長時間(jian)觀測（例如在光線很差的(de)建筑物周圍(wei)巡邏時）的(de)最佳選擇。
攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)——采用夜視技術的(de)(de)(de)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)可將圖像(xiang)(xiang)傳(chuan)送給顯示器，以(yi)供即時播放，也可以(yi)用錄像(xiang)(xiang)機將傳(chuan)來(lai)的(de)(de)(de)圖像(xiang)(xiang)記(ji)錄下來(lai)。當(dang)我們需要在一(yi)個恒定地點進行高品(pin)質的(de)(de)(de)夜視觀測(ce)時，例(li)如在某固(gu)定建筑物上，或(huo)是將夜視儀裝配(pei)為直升機的(de)(de)(de)機載設備時，攝(she)(she)像(xiang)(xiang)頭(tou)就能派上用場。很多(duo)新型(xing)的(de)(de)(de)攝(she)(she)像(xiang)(xiang)機已(yi)具備內置(zhi)的(de)(de)(de)夜視功能。
一般來說夜視儀的用(yong)途包括(kuo)：軍用(yong)、執(zhi)法、狩獵、野外觀(guan)察、監視、安全、導航(hang)、隱蔽目(mu)標(biao)觀(guan)測、娛樂等。
夜視(shi)(shi)儀最早被用(yong)來在(zai)夜間(jian)對敵方(fang)目標進行定(ding)位。目前軍隊系統仍(reng)然(ran)大范圍地使用(yong)夜視(shi)(shi)儀，除(chu)了上述用(yong)途以外，還包(bao)括導航(hang)、監視(shi)(shi)、瞄準(zhun)等用(yong)途。警方(fang)和安(an)全部門(men)經常使用(yong)熱成像和圖像增強這兩種技(ji)術，特別(bie)是用(yong)它們進行監視(shi)(shi)。獵(lie)手和熱愛大自然(ran)的旅(lv)人(ren)們依(yi)靠NVD，就能在(zai)夜間(jian)駕(jia)輕就熟地穿過森林。
偵(zhen)探和(he)私家偵(zhen)探會利(li)用夜視儀探查人(ren)們是(shi)否(fou)有不軌行為。不少商業機構也(ye)會利(li)用安裝在(zai)固定位置的夜視攝像頭(tou)監測周圍環(huan)境(jing)。
熱(re)(re)成像技(ji)術真正令人(ren)驚奇的是，它(ta)能夠揭示(shi)出一個地區(qu)有(you)沒有(you)人(ren)類活動(dong)過的痕跡——即便四周(zhou)沒有(you)任何肉眼可見的明顯標記，它(ta)還(huan)是能告訴我們，一塊土地曾被挖(wa)開并填埋過一些東西。執法部門也能借此發(fa)現一些罪犯企圖隱瞞(man)的事證，包括贓(zang)款、毒(du)品以及尸體(ti)等(deng)。此外，利用熱(re)(re)成像技(ji)術能發(fa)現某些區(qu)域（如墻(qiang)壁）最近發(fa)生的變化(hua)，這能為(wei)一些案件(jian)提供重要線(xian)索。
很多人已經開始探索(suo)夜(ye)幕下的神奇世界(jie)。如(ru)果您準備痛(tong)痛(tong)快快地搞一次野營(ying)或狩獵活動，或許夜(ye)視設備能對您的旅程有所幫助——不過請(qing)務必挑選適合您的類型。
與(yu)國外(wai)相比，我國對夜(ye)視儀(yi)的(de)研(yan)究起步較晚。從20世紀60年代開(kai)始，在中國科學院上(shang)海技(ji)術物理研(yan)究所(suo)(suo)、昆明物理研(yan)究所(suo)(suo)和一些高校的(de)共同努力下，我國軍用領(ling)域的(de)夜(ye)視技(ji)術研(yan)究工作有(you)了較快(kuai)的(de)發(fa)展，但在向民(min)用領(ling)域擴展方面卻一直(zhi)沒有(you)做好。
因(yin)此(ci)，隨著我國(guo)夜(ye)視(shi)(shi)儀生(sheng)產(chan)企業數量的(de)不(bu)斷增加，未(wei)來夜(ye)視(shi)(shi)儀產(chan)品研發(fa)將重點(dian)關(guan)注民用(yong)(yong)(yong)市(shi)(shi)場，如汽(qi)車用(yong)(yong)(yong)夜(ye)視(shi)(shi)儀、攝像用(yong)(yong)(yong)夜(ye)視(shi)(shi)儀等產(chan)品將成(cheng)為未(wei)來市(shi)(shi)場發(fa)展(zhan)重點(dian)。
隨著我(wo)國(guo)經濟(ji)的(de)繼續高速增(zeng)長，我(wo)國(guo)夜視儀(yi)市(shi)場需求將(jiang)會大(da)幅增(zeng)長，我(wo)們預計(ji)未來幾年夜視儀(yi)市(shi)場將(jiang)維持15%左右(you)的(de)增(zeng)長，國(guo)內品(pin)牌將(jiang)進一(yi)步在產品(pin)質量和技術方面(mian)取(qu)得突破，占領更大(da)的(de)市(shi)場份(fen)額。我(wo)國(guo)夜視儀(yi)企業在投資時(shi)應把(ba)握好夜視儀(yi)行業的(de)發展趨勢，以下是我(wo)們的(de)一(yi)些建議(yi)：
一(yi)、企(qi)業必須進一(yi)步加強技(ji)術投(tou)資，提高生產工藝(yi)水(shui)平、壓(ya)縮成本、改(gai)善產品(pin)質(zhi)量，我們建議我國企(qi)業引(yin)進國外企(qi)業的先(xian)進技(ji)術，在引(yin)進的基礎上消化(hua)吸收，再進行自主研發(fa)。
二、努(nu)力提(ti)高(gao)產品的質量(liang)，在提(ti)高(gao)設備穩定性、性能參數和壽(shou)命(ming)，降(jiang)低(di)故障(zhang)率上下功夫。
三(san)、由(you)于(yu)不同產品(pin)的(de)需(xu)求(qiu)具有多樣性，就(jiu)需(xu)要(yao)一(yi)系列不同要(yao)求(qiu)的(de)夜視(shi)儀技術來應對(dui)不同需(xu)求(qiu)的(de)產品(pin)，需(xu)要(yao)企(qi)業在產品(pin)創新上下功夫。
四、關(guan)注產品的發(fa)(fa)(fa)展趨勢，如(ru)激光夜視儀的發(fa)(fa)(fa)展趨勢，投資和(he)開發(fa)(fa)(fa)出適應行業(ye)發(fa)(fa)(fa)展趨勢和(he)市場需求(qiu)的產品。
