夜(ye)(ye)間可見光很(hen)微弱，但(dan)人眼看不見的(de)(de)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線卻很(hen)豐富(fu)。紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)夜(ye)(ye)視儀可以(yi)幫(bang)助人們(men)在(zai)(zai)(zai)夜(ye)(ye)間進行觀察、搜索、瞄準(zhun)和(he)駕駛車(che)輛(liang)。盡管人們(men)很(hen)早(zao)就(jiu)發現了紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線，但(dan)受到紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)元器(qi)(qi)件的(de)(de)限制(zhi)(zhi)，紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)遙感技術(shu)發展(zhan)很(hen)緩慢。直(zhi)到1940年德(de)(de)國(guo)研制(zhi)(zhi)出(chu)硫化鉛和(he)幾(ji)種(zhong)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)透射(she)材料(liao)后，才(cai)使(shi)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)遙感儀器(qi)(qi)的(de)(de)誕生成為可能。此后德(de)(de)國(guo)首先研制(zhi)(zhi)出(chu)主動(dong)(dong)式(shi)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)夜(ye)(ye)視儀等幾(ji)種(zhong)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)探測儀器(qi)(qi)，在(zai)(zai)(zai)一次與英軍(jun)坦克縱隊的(de)(de)遭(zao)遇戰中(zhong)，裝(zhuang)備(bei)了紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)觀瞄裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)德(de)(de)軍(jun)豹式(shi)坦克在(zai)(zai)(zai)一舉擊毀(hui)兩(liang)輛(liang)英軍(jun)螢(ying)火蟲坦克，值得一提的(de)(de)是，此戰役中(zhong)德(de)(de)軍(jun)使(shi)用的(de)(de)是主動(dong)(dong)式(shi)紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)夜(ye)(ye)視裝(zhuang)置(zhi)，因此作戰時(shi)還有一部貓頭(tou)鷹紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)探照(zhao)燈車(che)在(zai)(zai)(zai)遠方用紅(hong)(hong)(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)(wai)線為豹式(shi)坦克照(zhao)明。
幾乎同時(shi)，美(mei)國也在研制紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)(ye)視(shi)(shi)儀(yi)，雖然試驗成功的(de)時(shi)間比德國晚，但卻搶先將其投入實戰(zhan)(zhan)應用。1945年夏，美(mei)軍(jun)登陸進(jin)攻沖繩島(dao)，隱藏(zang)在巖(yan)洞(dong)坑(keng)道里的(de)日軍(jun)利用復雜(za)的(de)地形，夜(ye)(ye)晚出(chu)(chu)來(lai)(lai)偷(tou)襲美(mei)軍(jun)。于是美(mei)軍(jun)將一(yi)(yi)批剛剛制造出(chu)(chu)來(lai)(lai)的(de)紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)(ye)儀(yi)緊急運往沖繩，把安(an)有紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)(ye)視(shi)(shi)儀(yi)的(de)槍炮架在巖(yan)洞(dong)附近(jin)，當日軍(jun)趁黑(hei)夜(ye)(ye)剛爬出(chu)(chu)洞(dong)口，立(li)即被一(yi)(yi)陣準確的(de)槍炮擊倒(dao)。洞(dong)內的(de)日軍(jun)不明(ming)其因，繼續往外(wai)(wai)沖，又(you)糊里糊涂地送了命(ming)。紅(hong)(hong)(hong)外(wai)(wai)夜(ye)(ye)視(shi)(shi)儀(yi)初上(shang)(shang)戰(zhan)(zhan)場，就為肅清沖繩島(dao)上(shang)(shang)頑抗的(de)日軍(jun)發揮了重要(yao)作用。
主動式紅外夜視儀具有成(cheng)像(xiang)清晰、制(zhi)作簡單等特(te)點，但它的致命弱點是紅外探照燈(deng)的紅外光(guang)會被(bei)敵(di)(di)人的紅外探測裝(zhuang)置發(fa)現。60年代，美國(guo)首(shou)先研制(zhi)出被(bei)動式的熱像(xiang)儀，它不發(fa)射紅外光(guang)，不易(yi)被(bei)敵(di)(di)發(fa)現，并具有透過霧(wu)、雨(yu)等進(jin)行(xing)觀察的能力。
1982年4月(yue)─6月(yue)，英(ying)國和阿(a)(a)根廷(ting)之間爆發馬爾維納斯群島(dao)戰爭(zheng)。4月(yue)13日(ri)(ri)半夜，英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)攻擊承軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)據守的(de)最大據點斯坦(tan)利港。3000名英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)布設的(de)雷區(qu)，突然出現在阿(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)防線(xian)前。英(ying)國的(de)所有槍支、火炮都配備了(le)紅外(wai)夜視儀，能(neng)夠在黑夜中清楚地發現阿(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)目(mu)標。而阿(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)卻缺少夜視儀，不(bu)能(neng)發現英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)，只有被動挨打(da)的(de)份。在英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)火力準(zhun)確的(de)打(da)擊下(xia)，阿(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)支持不(bu)住，英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)趁機發起沖(chong)鋒。到黎(li)明時(shi)，英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)已占領(ling)了(le)阿(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)防線(xian)上的(de)幾個主要制(zhi)高(gao)點，阿(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)完全處(chu)于英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)的(de)火力控(kong)制(zhi)下(xia)。6月(yue)14日(ri)(ri)晚9時(shi)，14000名阿(a)(a)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)不(bu)得不(bu)向英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)投降(jiang)。英(ying)軍(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)(jun)領(ling)先紅外(wai)夜視器(qi)材贏得了(le)一場(chang)兵(bing)力懸殊的(de)戰斗(dou)。
1991年海灣戰(zhan)爭中，在風(feng)沙和硝(xiao)煙(yan)彌漫的(de)戰(zhan)場上，由于(yu)美軍(jun)裝(zhuang)備了先進的(de)紅外夜視器(qi)材，能夠先于(yu)伊(yi)拉克(ke)軍(jun)的(de)坦克(ke)而(er)發現對(dui)方，并開(kai)炮(pao)射擊。而(er)伊(yi)軍(jun)只是從美軍(jun)坦克(ke)開(kai)炮(pao)時(shi)的(de)炮(pao)口火光上才(cai)得知大敵在前。由此可以看(kan)出紅外夜視器(qi)材在現代戰(zhan)爭中的(de)重要作(zuo)用。
想(xiang)要(yao)理解夜(ye)視儀的(de)原理，就必須對光的(de)原理有所了解。光波的(de)能(neng)(neng)量(liang)大小與其波長有關：波長越短，能(neng)(neng)量(liang)越高。在可見光中，紫(zi)光的(de)能(neng)(neng)量(liang)最高，而紅(hong)光的(de)能(neng)(neng)量(liang)最低。與可見光光譜相鄰的(de)是紅(hong)外(wai)(wai)線(xian)光譜。紅(hong)外(wai)(wai)線(xian)分為三類：
近(jin)(jin)紅外線(xian)(xian)（近(jin)(jin)IR）——近(jin)(jin)紅外線(xian)(xian)與可見光相鄰，其(qi)波(bo)長范圍是0.7-1.3微(wei)米(mi)(mi)（1微(wei)米(mi)(mi)等于百萬分(fen)之一米(mi)(mi)）。
中紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)（中IR）——中紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)的波長范圍是1.3-3微米。近紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)和(he)中紅(hong)外(wai)線(xian)(xian)應(ying)用到各種電子設備中，例如(ru)遙控器。
熱(re)(re)紅(hong)外(wai)(wai)線（熱(re)(re)IR）——熱(re)(re)紅(hong)外(wai)(wai)線占據(ju)了(le)紅(hong)外(wai)(wai)線光譜中最大的一部分，其(qi)波長范圍是3-30微米。
熱(re)紅外線與其(qi)(qi)他兩種(zhong)紅外線的(de)主要區別是，熱(re)紅外線是由物(wu)(wu)體(ti)(ti)發(fa)射(she)出(chu)來的(de)，而(er)不是從(cong)物(wu)(wu)體(ti)(ti)上反射(she)出(chu)來的(de)。物(wu)(wu)體(ti)(ti)之(zhi)所以能夠發(fa)射(she)紅外線，是因為其(qi)(qi)原子(zi)發(fa)生(sheng)了某(mou)種(zhong)變化(hua)。
原(yuan)(yuan)子是(shi)永恒運(yun)動的(de)(de)。它(ta)們不(bu)(bu)停(ting)地振動、移動和旋轉。即(ji)便(bian)是(shi)構成(cheng)我們座椅的(de)(de)原(yuan)(yuan)子也(ye)是(shi)不(bu)(bu)斷運(yun)動著的(de)(de)。原(yuan)(yuan)子有幾種(zhong)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)激(ji)發狀(zhuang)態(tai)。換言之(zhi)，它(ta)們具有不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)能量(liang)。如果我們將大(da)量(liang)的(de)(de)能量(liang)賦予一(yi)個原(yuan)(yuan)子，它(ta)就會擺脫基(ji)態(tai)能級而達到激(ji)發水(shui)平。激(ji)發水(shui)平取(qu)決(jue)于(yu)以熱(re)、光(guang)或電等形式施加到原(yuan)(yuan)子上的(de)(de)能量(liang)的(de)(de)多少。
原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)由原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)（包括質子(zi)和中子(zi)）和電(dian)子(zi)云(yun)構成。我(wo)們可(ke)以將電(dian)子(zi)云(yun)中的(de)電(dian)子(zi)設想成在不(bu)同軌(gui)道上(shang)圍繞著原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)運動。現在還無法觀察到電(dian)子(zi)的(de)離散軌(gui)道，但(dan)把這(zhe)些軌(gui)道設想成原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)不(bu)同的(de)能級會更(geng)容易理解。換句話說，如(ru)果我(wo)們向原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)施加一(yi)定的(de)熱能，可(ke)以預(yu)見的(de)是，一(yi)些處于低能軌(gui)道的(de)電(dian)子(zi)會轉(zhuan)移到高(gao)能軌(gui)道上(shang)，即(ji)離原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)核(he)更(geng)遠。
電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)轉移到(dao)高能(neng)(neng)軌道后，最終仍(reng)要回到(dao)基(ji)態。在此過程中，電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)(hui)以(yi)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)（一(yi)(yi)種(zhong)光(guang)(guang)線粒子(zi)(zi)(zi)）的(de)(de)(de)形式(shi)釋(shi)放能(neng)(neng)量(liang)。您會(hui)(hui)發現，原子(zi)(zi)(zi)不斷(duan)地以(yi)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)形式(shi)釋(shi)放能(neng)(neng)量(liang)。舉(ju)例來說，當烤面包爐(lu)內的(de)(de)(de)發熱(re)器之所以(yi)會(hui)(hui)變(bian)成(cheng)亮(liang)紅(hong)色，就(jiu)是(shi)(shi)因為(wei)原子(zi)(zi)(zi)被熱(re)力激發，釋(shi)放出(chu)了紅(hong)色的(de)(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)。激發態的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)比未(wei)受激發的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)具(ju)有更高的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)，并且正(zheng)是(shi)(shi)由于電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)吸收了若(ruo)干能(neng)(neng)量(liang)才達到(dao)了激發水平，它會(hui)(hui)將這一(yi)(yi)能(neng)(neng)量(liang)釋(shi)放出(chu)來以(yi)回歸(gui)基(ji)態。這一(yi)(yi)能(neng)(neng)量(liang)會(hui)(hui)以(yi)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)形式(shi)（光(guang)(guang)能(neng)(neng)）被釋(shi)放出(chu)來。發射出(chu)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)具(ju)有特定的(de)(de)(de)波長（顏色），這取決(jue)于釋(shi)出(chu)光(guang)(guang)子(zi)(zi)(zi)時電(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)。
任何(he)生(sheng)物(wu)(wu)都要耗(hao)費(fei)能量(liang)，很多沒有(you)生(sheng)命的(de)物(wu)(wu)品也是(shi)(shi)如(ru)(ru)此，例如(ru)(ru)引擎和火箭。能量(liang)消(xiao)耗(hao)會產生(sheng)熱量(liang)。反過(guo)來，熱能會促使物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)中的(de)原子(zi)發射出(chu)位于熱紅外線光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜中的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)。物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)溫度越高，釋出(chu)的(de)紅外線光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)的(de)波長就(jiu)越短。如(ru)(ru)果物(wu)(wu)體(ti)(ti)(ti)的(de)溫度非常高，它發出(chu)的(de)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)子(zi)甚至能進入可見光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)譜，從紅光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)開始，然后是(shi)(shi)橙(cheng)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)、黃(huang)光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)、白光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)，直至藍光(guang)(guang)(guang)(guang)(guang)。
1.用一種特(te)制的透鏡，能夠將視野(ye)內物(wu)體發(fa)出的紅外線會聚起(qi)來。
2.紅外線探測器元上(shang)的相控陣能(neng)夠(gou)掃描會聚(ju)的光線。探測器元能(neng)夠(gou)生(sheng)成非常詳細(xi)的溫度樣式圖(tu)(tu)，稱為溫譜圖(tu)(tu)。大約只需1/30秒(miao)，探測器陣列就(jiu)能(neng)獲取溫度信息，并(bing)制成溫譜圖(tu)(tu)。這些(xie)信息是從(cong)探測器陣列視域場中(zhong)數千個探測點上(shang)獲取的。
3.探測器元生成的(de)溫譜圖被轉化(hua)為電脈沖。
4.這些脈沖被傳送到信號(hao)處理單元——一塊集(ji)成了精密芯片的電路板，它(ta)可以將(jiang)探測(ce)器(qi)元發出的信息轉換為顯(xian)示(shi)器(qi)能夠識別的數據。
5.信號(hao)處理(li)單(dan)元將信息發送(song)給(gei)顯(xian)示(shi)器，從而在(zai)顯(xian)示(shi)器上呈現出各種色(se)彩，色(se)彩強度由紅外(wai)線的發射強度決定。將從探(tan)測器元傳來的脈沖組合起來，就生成了(le)圖像。
多數熱成像設備的掃描速率為30次/秒。它們能(neng)檢(jian)測(ce)的溫(wen)度范圍為-20℃至2000℃，能(neng)檢(jian)測(ce)出的溫(wen)差約(yue)為0.2℃。
熱成像(xiang)設備(bei)一般有兩(liang)大(da)類：
非冷卻型(xing)——這(zhe)種熱(re)成像設備最(zui)為(wei)常見。其紅外探測器(qi)元(yuan)封(feng)裝在一個單元(yuan)內，可在室溫下工(gong)作。這(zhe)種系統可以迅速激活(huo)，工(gong)作時完全(quan)靜音，并且(qie)具有內置的電池。
低溫(wen)冷(leng)卻型——這(zhe)種(zhong)系統價格更高，而且操作不當很容易損(sun)毀。這(zhe)種(zhong)熱成像(xiang)設備將探(tan)測器元封裝在一(yi)個外包裝內，并將其冷(leng)卻至0℃以(yi)(yi)下。由于冷(leng)卻了探(tan)測器元，因此這(zhe)種(zhong)系統的(de)(de)具有極(ji)高的(de)(de)分辨率和敏感度(du)。低溫(wen)冷(leng)卻型系統可(ke)以(yi)(yi)“看到”300米(mi)以(yi)(yi)外0.1℃的(de)(de)溫(wen)差，這(zhe)樣該系統足(zu)以(yi)(yi)判斷出一(yi)個人(ren)手里是不是拿著(zhu)一(yi)把槍！
提到夜視儀，多(duo)數人想到的是(shi)圖像(xiang)增強(qiang)(qiang)技(ji)術。事(shi)實(shi)上(shang)，圖像(xiang)增強(qiang)(qiang)系統一般(ban)稱為(wei)夜視設備(bei)（NVD）。NVD內有(you)一種圖像(xiang)增強(qiang)(qiang)管(guan)，可以(yi)用來采(cai)集、放大紅外線及可見光。以(yi)下是(shi)圖像(xiang)增強(qiang)(qiang)系統的工作(zuo)原理：
一種稱為物(wu)鏡(jing)的傳(chuan)統(tong)透鏡(jing)能(neng)捕捉環境(jing)光線(xian)(xian)和某些(xie)近紅外線(xian)(xian)。
收集到的光(guang)線會(hui)傳(chuan)送給圖像增(zeng)強(qiang)管(guan)。在多數NVD中，圖像增(zeng)強(qiang)管(guan)的供(gong)電系統會(hui)從兩節N-Cell或“AA”電池(chi)中獲取電力。管(guan)道(dao)會(hui)向圖像管(guan)組件輸出約(yue)為5000伏(fu)的高壓。
圖(tu)像增強管中有一(yi)個光(guang)電陰極(ji)，能將光(guang)子轉化(hua)為電子。
當電子通過管道(dao)時(shi)，管中的(de)(de)原子會(hui)釋放相似(si)的(de)(de)電子，其(qi)數(shu)目為原有(you)(you)電子數(shu)乘以一(yi)個(ge)(ge)因數(shu)（約為幾千倍(bei)(bei)），利用(yong)管道(dao)內(nei)的(de)(de)微(wei)(wei)通道(dao)板（MCP）就能(neng)完成這(zhe)項(xiang)工作。微(wei)(wei)通道(dao)板是一(yi)個(ge)(ge)微(wei)(wei)型玻璃盤(pan)，內(nei)部含有(you)(you)數(shu)百(bai)萬(wan)個(ge)(ge)微(wei)(wei)型孔隙（微(wei)(wei)通道(dao)），采用(yong)光纖技術制成。微(wei)(wei)通道(dao)板處于真空中，在(zai)盤(pan)片的(de)(de)兩面都安裝了金(jin)屬電極(ji)。每(mei)條微(wei)(wei)通道(dao)的(de)(de)長度是其(qi)寬度的(de)(de)45倍(bei)(bei)左(zuo)右，工作原理類似(si)于電子放大器。
當來(lai)自光(guang)電(dian)(dian)(dian)(dian)陰極(ji)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)觸擊(ji)(ji)微(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)板上(shang)第(di)一(yi)(yi)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)時(shi)，在兩電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)間(jian)5000伏高壓作用(yong)下(xia)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)加速通(tong)(tong)過玻(bo)璃微(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)。電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)通(tong)(tong)過微(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)時(shi)，會(hui)導致(zhi)通(tong)(tong)道(dao)(dao)中數千(qian)個(ge)(ge)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)被(bei)釋(shi)放(fang)出來(lai)，這(zhe)(zhe)一(yi)(yi)過程稱(cheng)為級聯二(er)次發(fa)射。簡(jian)言之，原始電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)會(hui)撞擊(ji)(ji)微(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)側邊(bian)，而后(hou)受激發(fa)的(de)(de)(de)原子(zi)(zi)(zi)會(hui)釋(shi)出更多的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)。這(zhe)(zhe)些新電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)也(ye)會(hui)撞擊(ji)(ji)其他原子(zi)(zi)(zi)，從(cong)而造(zao)成一(yi)(yi)種鏈(lian)式(shi)反應(ying)，其結果是，進入微(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)屈指可數，而離開微(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)卻數以(yi)千(qian)計。一(yi)(yi)個(ge)(ge)有(you)趣的(de)(de)(de)現象(xiang)是：MCP上(shang)的(de)(de)(de)微(wei)通(tong)(tong)道(dao)(dao)有(you)一(yi)(yi)個(ge)(ge)微(wei)小的(de)(de)(de)傾斜角(jiao)（約5-8°），這(zhe)(zhe)既是為了能(neng)引發(fa)電(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)(zi)(zi)碰(peng)撞，也(ye)是為了降低來(lai)自輸出端磷光(guang)質層(ceng)的(de)(de)(de)離子(zi)(zi)(zi)反饋和直接(jie)光(guang)反饋。
夜視成像(xiang)圖以其詭異(yi)的綠色光澤(ze)而著稱。
在圖(tu)像(xiang)(xiang)增強管的(de)(de)(de)末端，電子(zi)會(hui)撞擊一(yi)個具有(you)磷(lin)光質涂層的(de)(de)(de)屏幕。這些(xie)電子(zi)會(hui)保持它們通過(guo)(guo)微通道時的(de)(de)(de)相(xiang)(xiang)對(dui)位置，這會(hui)確(que)保圖(tu)像(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)完好，因為電子(zi)排(pai)列的(de)(de)(de)方式(shi)同起初光子(zi)排(pai)列的(de)(de)(de)方式(shi)相(xiang)(xiang)同。這些(xie)電子(zi)帶有(you)的(de)(de)(de)能量會(hui)使磷(lin)光質達到(dao)激發狀態并(bing)釋出光子(zi)。這些(xie)磷(lin)光質會(hui)在屏幕上生成(cheng)綠(lv)色(se)圖(tu)像(xiang)(xiang)，這也成(cheng)了(le)夜視(shi)儀的(de)(de)(de)一(yi)大特色(se)。通過(guo)(guo)另一(yi)副稱為目(mu)(mu)鏡(jing)的(de)(de)(de)透鏡(jing)，就可(ke)(ke)以(yi)觀測(ce)到(dao)綠(lv)色(se)磷(lin)光圖(tu)像(xiang)(xiang)，還可(ke)(ke)以(yi)使用(yong)目(mu)(mu)鏡(jing)放大圖(tu)像(xiang)(xiang)或調節焦距。NVD可(ke)(ke)以(yi)與電子(zi)顯(xian)示設備相(xiang)(xiang)連，例如(ru)顯(xian)示器，也可(ke)(ke)以(yi)直(zhi)接透過(guo)(guo)目(mu)(mu)鏡(jing)觀測(ce)圖(tu)像(xiang)(xiang)。
NVD已(yi)有40多年的(de)歷史。這(zhe)些產(chan)品可分為幾代(dai)。NVD技術發展道(dao)路上的(de)每一(yi)次重大(da)突破都會催(cui)生新一(yi)代(dai)產(chan)品。
最早一代——最早的夜視(shi)系統(tong)(tong)由美國軍(jun)方研制，它們被應用(yong)在第(di)二次(ci)世界(jie)大(da)戰和朝(chao)鮮(xian)戰爭(zheng)的戰場上，這(zhe)些NVD系統(tong)(tong)采用(yong)主動紅(hong)外(wai)線技(ji)術(shu)。這(zhe)意味著(zhu)NVD上須附有(you)一個稱為紅(hong)外(wai)輻射(she)(she)源(yuan)的發(fa)射(she)(she)單(dan)元。該單(dan)元能發(fa)射(she)(she)出(chu)(chu)一束(shu)近紅(hong)外(wai)線，類(lei)似(si)于(yu)普通(tong)閃光燈發(fa)出(chu)(chu)的光束(shu)。這(zhe)種光束(shu)不能為肉眼所見，它們會從物體上反射(she)(she)出(chu)(chu)來(lai)，然后(hou)返回NVD的透鏡。這(zhe)種系統(tong)(tong)使陽極(ji)與陰極(ji)相連，以便對電子(zi)進行(xing)加速。這(zhe)種方法的問(wen)題是，電子(zi)加速會使圖像扭曲，而且(qie)還(huan)會大(da)大(da)縮減管道的壽命。這(zhe)項技(ji)術(shu)最早用(yong)于(yu)軍(jun)事中(zhong)時，還(huan)存在一個重(zhong)要問(wen)題：敵(di)方在短時間內就(jiu)能仿制出(chu)(chu)這(zhe)種系統(tong)(tong)，這(zhe)使得敵(di)軍(jun)士兵也可以用(yong)它們的NVD系統(tong)(tong)觀測到設備發(fa)射(she)(she)出(chu)(chu)的紅(hong)外(wai)光束(shu)。
第一代(dai)——這一代(dai)NVD放(fang)棄(qi)了主(zhu)動紅外技術，轉而采用(yong)(yong)了被動紅外線(xian)技術。這種NVD能(neng)夠利用(yong)(yong)月亮(liang)(liang)和星(xing)(xing)星(xing)(xing)發(fa)出的(de)(de)環境(jing)光線(xian)放(fang)大周圍的(de)(de)反射(she)紅外線(xian)，因(yin)而曾被美軍稱(cheng)為星(xing)(xing)光。這意味(wei)著它們不需要紅外線(xian)發(fa)射(she)源。這也意味(wei)著在多云或沒(mei)有月亮(liang)(liang)的(de)(de)夜晚時(shi)，它們的(de)(de)工作效(xiao)果不是(shi)很好。第一代(dai)NVD采用(yong)(yong)與第0代(dai)相同(tong)的(de)(de)圖像增強管技術，同(tong)樣靠陰極(ji)和陽極(ji)進(jin)行電子加速，所以仍(reng)然存在圖像扭曲和管道壽命(ming)較短的(de)(de)問(wen)題。
第(di)二代(dai)——圖像(xiang)增(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)管(guan)技術的重大進步催生了(le)(le)第(di)二代(dai)NVD。它們的分(fen)辨率比第(di)一(yi)(yi)代(dai)設(she)備更(geng)(geng)高(gao)，性(xing)能更(geng)(geng)為出色，可(ke)靠性(xing)也更(geng)(geng)好。第(di)二代(dai)技術最大的收獲(huo)是，它們具備了(le)(le)在極弱的光線(xian)條件(jian)下（例如在一(yi)(yi)個沒(mei)有月(yue)亮的夜晚）生成圖像(xiang)的能力。敏感(gan)度得以增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，是因為圖像(xiang)增(zeng)(zeng)(zeng)強(qiang)管(guan)附加(jia)了(le)(le)微通道板。由于(yu)MCP能夠(gou)增(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)電(dian)子(zi)數目而(er)非(fei)僅對原有電(dian)子(zi)加(jia)速，所以圖像(xiang)扭曲的程(cheng)度顯著下降，而(er)亮度也高(gao)于(yu)前幾代(dai)NVD。
第三代(dai)(dai)——目(mu)前美軍(jun)采用第三代(dai)(dai)技術。盡管其原理與第二(er)代(dai)(dai)相(xiang)比并無本(ben)質區別，但這(zhe)(zhe)一代(dai)(dai)NVD的分辨率(lv)(lv)和(he)敏(min)感度(du)要更好。這(zhe)(zhe)是因為其光(guang)電(dian)陰極(ji)由砷化(hua)鎵制(zhi)成，這(zhe)(zhe)種物質有助(zhu)于提高(gao)光(guang)子轉化(hua)為電(dian)子的效率(lv)(lv)。另(ling)外(wai)，MCP上(shang)還覆有一個離子壁壘層，能夠有效地增(zeng)加管道壽(shou)命。
電影當中的夜(ye)視儀(yi)
電影當中的夜視(shi)儀
第四代(dai)——通(tong)常(chang)我們提到(dao)的(de)第四代(dai)技術亦稱(cheng)“無膠片門限”技術，總體上講，這(zhe)一代(dai)系(xi)統的(de)性能在(zai)強光和弱光兩種(zhong)環境中都有較(jiao)大幅度(du)的(de)改(gai)善。
MCP去(qu)除了第三代技術加入的離子(zi)(zi)壁壘，因(yin)而(er)背景(jing)噪聲有所(suo)降(jiang)低，同(tong)時信(xin)噪比得以提(ti)(ti)升(sheng)。去(qu)除離子(zi)(zi)膠片(pian)在實(shi)際中(zhong)能夠(gou)讓更(geng)多的電子(zi)(zi)被(bei)放大，這樣一來圖像的扭曲度顯著(zhu)降(jiang)低，而(er)亮度則(ze)有明顯提(ti)(ti)高。
自(zi)動門限(xian)供電(dian)(dian)系(xi)統的(de)(de)引入(ru)，使(shi)得(de)光(guang)電(dian)(dian)陰極的(de)(de)電(dian)(dian)壓能夠迅(xun)速地接通(tong)和切(qie)斷，從(cong)而讓NVD能夠對(dui)發光(guang)條件的(de)(de)波動做(zuo)(zuo)出即(ji)時(shi)反(fan)應。這(zhe)項技(ji)術(shu)的(de)(de)進(jin)步(bu)對(dui)于NVD系(xi)統來說具有關鍵意義，具備了這(zhe)種能力，用戶可以迅(xun)速從(cong)強(qiang)光(guang)環(huan)(huan)(huan)境轉移到弱光(guang)環(huan)(huan)(huan)境（或從(cong)弱光(guang)環(huan)(huan)(huan)境到強(qiang)光(guang)環(huan)(huan)(huan)境），而圖像不會(hui)產生(sheng)任何(he)顛簸。舉(ju)例來說，請想象一個隨處可見的(de)(de)電(dian)(dian)影場(chang)景：一名特工在使(shi)用夜視(shi)儀(yi)目鏡(jing)時(shi)，如果有人(ren)打(da)開了附近(jin)的(de)(de)電(dian)(dian)燈(deng)，他就(jiu)會(hui)“失明”。有了最新的(de)(de)門限(xian)電(dian)(dian)源技(ji)術(shu)，光(guang)線(xian)條件的(de)(de)變(bian)化(hua)不會(hui)產生(sheng)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)惡果，改進(jin)的(de)(de)NVD系(xi)統能夠立即(ji)對(dui)光(guang)環(huan)(huan)(huan)境的(de)(de)變(bian)化(hua)做(zuo)(zuo)出反(fan)應。
很多(duo)所(suo)謂的(de)“便宜”夜視鏡(jing)采用第0代(dai)或第一(yi)(yi)代(dai)技術，如果(guo)對(dui)于專業設(she)備的(de)敏(min)感度抱有(you)較(jiao)高(gao)期待，您可(ke)能會(hui)大(da)失(shi)所(suo)望。第二代(dai)、第三代(dai)以及第四代(dai)NVD一(yi)(yi)般價格較(jiao)高(gao)，但如果(guo)保養(yang)得當，可(ke)以使用較(jiao)長時(shi)間(jian)。還有(you)一(yi)(yi)點，在(zai)極其(qi)昏暗乃至(zhi)幾乎不(bu)能采集到環境光線(xian)的(de)地方，使用紅外輻射源對(dui)于任(ren)何(he)一(yi)(yi)款NVD系統都(dou)是(shi)有(you)益的(de)。
一(yi)根(gen)圖像增(zeng)強管(guan)(guan)都要進行嚴格的測試，以判(pan)斷它能否達到軍(jun)方設定(ding)的標(biao)準(zhun)。達標(biao)的管(guan)(guan)子被歸為軍(jun)用(yong)規(gui)格（MILSPEC）。哪(na)怕只有一(yi)項指標(biao)不(bu)符合(he)軍(jun)用(yong)標(biao)準(zhun)，管(guan)(guan)子就會被歸為普通規(gui)格（COMSPEC）。
夜(ye)視設備可以粗分為三大類：
觀(guan)測(ce)鏡(jing)——觀(guan)測(ce)鏡(jing)一般為(wei)手持(chi)型(xing)，也可以(yi)安裝在武器(qi)上(shang)，它們采用(yong)(yong)單筒（一只(zhi)眼睛）鏡(jing)身。由于(yu)觀(guan)測(ce)鏡(jing)屬于(yu)手持(chi)設備，不像目鏡(jing)那(nei)樣佩戴在身上(shang)，所以(yi)當您想要對(dui)某一特定目標(biao)進行較為(wei)細(xi)致的觀(guan)察，然后回歸正常觀(guan)測(ce)條件下時(shi)，這種觀(guan)測(ce)鏡(jing)比較適(shi)用(yong)(yong)。
目(mu)鏡——盡(jin)管目(mu)鏡也可以手持，但它們通常(chang)還是佩戴在(zai)額頭(tou)上。目(mu)鏡采用(yong)雙(shuang)筒（兩(liang)只眼(yan)睛）鏡身，根據樣式(shi)不同可采用(yong)單透鏡或復合(he)透鏡。目(mu)鏡是進行長時(shi)間觀測（例如在(zai)光線很差的建筑物(wu)周圍巡邏時(shi)）的最(zui)佳選擇。
攝(she)(she)像(xiang)頭(tou)——采用(yong)夜視(shi)技術的(de)(de)攝(she)(she)像(xiang)頭(tou)可將(jiang)(jiang)圖像(xiang)傳送給顯示器(qi)，以(yi)供即時(shi)播(bo)放(fang)，也可以(yi)用(yong)錄(lu)像(xiang)機(ji)將(jiang)(jiang)傳來的(de)(de)圖像(xiang)記(ji)錄(lu)下來。當(dang)我(wo)們需要在一個恒定(ding)地(di)點進行高品質的(de)(de)夜視(shi)觀測時(shi)，例如在某(mou)固定(ding)建筑(zhu)物(wu)上，或是將(jiang)(jiang)夜視(shi)儀裝(zhuang)配為直升機(ji)的(de)(de)機(ji)載設備(bei)時(shi)，攝(she)(she)像(xiang)頭(tou)就能派上用(yong)場。很多新型的(de)(de)攝(she)(she)像(xiang)機(ji)已(yi)具備(bei)內置的(de)(de)夜視(shi)功能。
一般來(lai)說夜視(shi)儀的(de)用途包括：軍用、執(zhi)法、狩獵、野外觀(guan)察、監視(shi)、安全、導航(hang)、隱蔽目(mu)標(biao)觀(guan)測、娛樂等。
夜視(shi)儀最早被用(yong)(yong)(yong)(yong)來(lai)在夜間對(dui)敵方目標進(jin)行(xing)定位。目前軍隊(dui)系統(tong)仍(reng)然大范圍地使用(yong)(yong)(yong)(yong)夜視(shi)儀，除了上述用(yong)(yong)(yong)(yong)途(tu)以外，還(huan)包括導航(hang)、監(jian)視(shi)、瞄準等用(yong)(yong)(yong)(yong)途(tu)。警方和(he)(he)安全(quan)部門經常使用(yong)(yong)(yong)(yong)熱成像和(he)(he)圖像增強這(zhe)兩種技術，特別是用(yong)(yong)(yong)(yong)它們進(jin)行(xing)監(jian)視(shi)。獵手和(he)(he)熱愛大自然的旅人們依(yi)靠NVD，就能在夜間駕(jia)輕就熟地穿(chuan)過森林。
偵探(tan)和私家偵探(tan)會利用(yong)夜視儀探(tan)查人(ren)們是否(fou)有不(bu)軌行(xing)為。不(bu)少(shao)商業(ye)機構也會利用(yong)安裝在固(gu)定位置的夜視攝像頭監測周圍環境。
熱(re)(re)成像(xiang)技術真(zhen)正令人驚(jing)奇的(de)是(shi)，它能(neng)夠揭示出(chu)一個地區(qu)(qu)有沒有人類活(huo)動過(guo)的(de)痕跡——即便四周(zhou)沒有任(ren)何肉眼可見(jian)的(de)明顯標記，它還是(shi)能(neng)告訴我們，一塊土地曾被挖開并填埋過(guo)一些東(dong)西。執法部門也能(neng)借此(ci)發現一些罪犯企圖隱瞞的(de)事證，包括贓款、毒品(pin)以及尸體等。此(ci)外，利用熱(re)(re)成像(xiang)技術能(neng)發現某些區(qu)(qu)域(yu)（如墻壁）最近發生的(de)變化，這能(neng)為(wei)一些案件提供重要線索。
很多人(ren)已經開始探(tan)索夜幕(mu)下的(de)神奇世(shi)界。如果您(nin)準(zhun)備痛痛快快地搞一次野營(ying)或狩獵活動，或許夜視設備能對(dui)您(nin)的(de)旅(lv)程有所幫助——不過請務(wu)必挑選(xuan)適合(he)您(nin)的(de)類型。
與國(guo)(guo)外相比，我(wo)(wo)國(guo)(guo)對夜(ye)視(shi)儀的(de)研究(jiu)起步較(jiao)晚。從20世紀60年代開始，在中國(guo)(guo)科學院上海技(ji)(ji)術(shu)(shu)物(wu)理研究(jiu)所(suo)、昆明物(wu)理研究(jiu)所(suo)和一些(xie)高校的(de)共同努力下，我(wo)(wo)國(guo)(guo)軍用領域的(de)夜(ye)視(shi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)研究(jiu)工作有(you)了較(jiao)快的(de)發展(zhan)，但(dan)在向民用領域擴展(zhan)方面(mian)卻一直沒有(you)做(zuo)好(hao)。
因此，隨著我國夜(ye)視儀(yi)生產(chan)(chan)企(qi)業數量(liang)的不(bu)斷增(zeng)加，未(wei)來夜(ye)視儀(yi)產(chan)(chan)品研發(fa)將重(zhong)點關注(zhu)民用市場(chang)，如汽車用夜(ye)視儀(yi)、攝(she)像用夜(ye)視儀(yi)等產(chan)(chan)品將成為未(wei)來市場(chang)發(fa)展重(zhong)點。
隨著(zhu)我(wo)(wo)國(guo)經濟的(de)繼續高速增(zeng)(zeng)長，我(wo)(wo)國(guo)夜(ye)視儀市場需(xu)求將(jiang)會大幅增(zeng)(zeng)長，我(wo)(wo)們預計未(wei)來幾年夜(ye)視儀市場將(jiang)維持15%左右的(de)增(zeng)(zeng)長，國(guo)內(nei)品(pin)牌(pai)將(jiang)進(jin)一步(bu)在產(chan)品(pin)質量和技術方面取得突破(po)，占領(ling)更(geng)大的(de)市場份額(e)。我(wo)(wo)國(guo)夜(ye)視儀企業在投資(zi)時應把握好(hao)夜(ye)視儀行業的(de)發展趨勢(shi)，以下(xia)是(shi)我(wo)(wo)們的(de)一些建(jian)議：
一、企業必須(xu)進(jin)(jin)一步加強技術(shu)投資(zi)，提高生產工藝水平(ping)、壓縮成(cheng)本、改善產品質量，我們建議我國企業引進(jin)(jin)國外企業的(de)先進(jin)(jin)技術(shu)，在引進(jin)(jin)的(de)基礎(chu)上消化吸收，再進(jin)(jin)行(xing)自主研發。
二(er)、努力提(ti)高產品的質量，在提(ti)高設備穩(wen)定性、性能參數和壽(shou)命(ming)，降低故障率上下功夫(fu)。
三、由于不同產(chan)品的(de)需求(qiu)具有多樣(yang)性，就需要(yao)一系列(lie)不同要(yao)求(qiu)的(de)夜視儀技術(shu)來應(ying)對不同需求(qiu)的(de)產(chan)品，需要(yao)企業在產(chan)品創(chuang)新上下功夫(fu)。
四、關注(zhu)產(chan)品的發(fa)展(zhan)趨勢(shi)，如激光夜(ye)視儀的發(fa)展(zhan)趨勢(shi)，投資和(he)開發(fa)出適(shi)應(ying)行業發(fa)展(zhan)趨勢(shi)和(he)市場需求(qiu)的產(chan)品。
