عینک دید در شب چطور کار می نماید؟ - وبلاگ تجهیزات شبکه

به گزارش وبلاگ تجهیزات شبکه، توانایی تماشا در تاریکی تنها به لطف پیشرفت فناوری و ساخت دوربین های دید در شب ممکن شده است اما این فناوری بر چه اساسی بنا شده است؟

پریسا عباسی: اگر می خواهید توانایی تماشا در تاریکی را داشته باشید، اولین و برترین قدم، روشن کردن چراغ است. به همین خاطر است که ماشین ها چراغ دارند، کوهنوردانی که در شب حرکت می نمایند، از چراغ پیشانی استفاده می نمایند. ایجاد نور مصنوعی باعث می گردد تا بتوانیم آنچه را که مقابل ماست به خوبی تشخیص دهیم.

اما روش دیگری نیز وجود دارد که با آن می توانید در تاریکی دید خوبی داشته باشید؛ استفاده از عینک دید در شب که در واقع یک قطعه از تجهیزات نظامی است. مطمئنا در فیلم ها رنگ سبز تجهیزات دید در شب را دیده اید و از خود پرسیده اید که این وسیله چگونه کار می نماید. برای فهمیدن این موضوع نگاهی به فرآیند سه مرحله ای می اندازیم که در داخل این دستگاه انجام می گردد.

دلیل اینکه شما در نور روز و زمانی که خورشید در آسمان است می توانید اجسام را ببینید این است که نور به اجسام برخورد می نماید، از آنها منعکس شده و به چشمان شما می رسد. اما نوری که در شب از اجسام منعکس می گردد به میزان نور روز نیست. متیو رنزی، مدیر ارشد مهندسی در ال-3 هریس، در حال ساخت دستگاه دید در شبی با نام ENVG-B است. او می گوید: پس از تاریکی هوا فوتون های بسیار کمی وجود دارند. (به عنوان یادآوری باید بگوییم که نور، هم مانند موج رفتار می نماید و هم مانند یک ذره. ذرات بنیادی نور، فوتون نامیده می شوند.)

تصور کنید که یک فوتون به تنهایی وارد عینک حفاظ دار می گردد. اولین ترفندی که این دستگاه انجام می دهد اعمال تغییر بر روی فوتون ورودی است. رنزی می گوید: ما آن فوتون را به وسیله یک فوتوکاتد که یک ماده ویژه است، به الکترون تبدیل می کنیم.

به طور خلاصه در این مرحله ذرات از حوزه نور به حوزه الکتریسیته تبدیل می شوند.

مرحله بعدی تقویت سیگنال آن الکترون است، و دستگاه برای این کار، از باتری ای با انرژی داخلی(مثلا از یک یا دو باطری AA) استفاده می نماید. به گفته رنزی:این الکترون به طول قابل توجهی تکثیر می گردد، و می توان آن را ده ها هزار بار تکثیر کرد. این قسمت با نام صفحه میکروکانال شناخته می گردد.

در نهایت این اطلاعات باید دوباره به ناحیه بصری بازگردد، تا کسی که از پشت این عینک به صحنه ای تاریک نگاه می نماید بتواند اجسام را به وضوح تشخیص دهد. این اتفاق به لطف یک صفحه نمایش فسفر اتفاق می افتد و زمانی که کاربر به وسیله چشمی عینک نگاه می نماید قادر به تماشا صحنه ها در تاریکی است. رنزی می گوید: صفحه نمایش فسفر چیزی است که انرژی را از الکترون ها می گیرد و دوباره آن را به نور مرئی تبدیل می نماید.

سیاه و سفید به جای سبز وسیاه

آخرین مرحله جایی است که در آن تصاویر به شکل سنتی به رنگهای سبز و مشکی فراوری می شوند. اما رنزی می گوید که در دستگاه های مدرن امروزی رنگ سفید جایگزین سبز شده و می توان هر چشم انداز ای را به شکل سیاه و سفید دید. رنزی می گوید: شاید بگویید که سبز و سفید عملکرد یکسانی دارند، اما چشم انسان ترکیب دو رنگ سفید و سیاه را بهتر از سبز و سیاه دریافت می نماید. بعلاوه زمانی که صحبت از فروش تجهیزات دید در شب باشد، تفاوت فسفر سفید و سبز معین می گردد.

بنابراین به طور خلاصه برای اینکه یک صحنه تاریک قابل تماشا گردد، این ابزار فوتون ها را جذب نموده، آنها را به الکترون تبدیل می نمایند، الکترون ها را تقویت و تکثیر نموده و سپس این اطلاعات را به چیزهای قابل تماشا تبدیل می نمایند. او می گوید: در بعضی موارد، عینک های دید در شب دارای یک نور روشن نماینده هستند تا نور ضعیف جدیدی فراوری نمایند و ما بتوانیم جایی که تاریک است را بهتر ببینیم.

رنزی می گوید بخش هایی از طیف الکترومغناطیسی که این نوع عینک های دید در شب دریافت می نمایند هم از محدوده نورمرئی و هم از محدوده طیف مادون قرمز نزدیک، هستند. موج های مادون قرمز نزدیک، بخشی از طیف هستند که درست در کنار بخش قرمز قابل رویت طیف قرار دارند.

به گفته او عینک های دید در شب بطور سنتی هم بر نورهای مرئی و هم بر بخشهایی از نور مادون قرمز نزدیک، در طیف الکترومغناطیسی تمرکز داشتند، که در کنار امواج مادون قرمز با طول موج کوتاه قرار دارند، بخشی از آن چیزی که ما آن را باندهای بازتابی می نامیم- جایی که شما هنوز در حال نگاه کردن به نوری هستید که از چیزی منعکس می گردد.

در همین حال، یک قطعه متفاوت(یک دوربین حرارتی)، بخش متفاوتی از طیف الکترومغناطیسی که امواج مادون قرمز بلند است را می بیند؛ که بر خلاف نور بازتابی، پرتابی است. رنزی می گوید:این بخش از طیف خارج از محدوده بصری عینک های دید در شب قدیمی شما هستند. ال-3هریس ابزاری به نام ENVG-B ساخته که ترکیبی است از عینک های دید در شب سنتی (که طیف مرئی و اشعه مادون قرمز نزدیک،که هر دو نور را منعکس می نمایند)، با سنسورهای حرارتی که شامل امواج مادون قرمز با طول موج بلند است و می تواند گرمای ساطع شده از بدن را شناسایی کند.

او می گوید: تفاوت بین این دو نوع اطلاعات در سناریویی این چنینی قابل تصور است: در نظر بگیرید شخصی در فاصله دور و پشت برگها واقع شده است، شما احتمالا به وسیله امواج مادون قرمز با طول موج بلند خواهید فهمید که یک منبع گرمایی آنجا واقع شده است، کاری که به وسیله باند بازتابی سخت خواهد بود و شما احتمالا به وسیله این باند چیزی نخواهید فهمید.

او می گوید تکنولوژی که به مردم اجازه دید در شب می دهد، در طول دهه ها تکامل یافته است. سیستم های قدیمی تر با رویکرد تصویربرداری غیرفعال به سناریوی ماه کامل یا نوعی نور محیطی احتیاج داشتند. اما عینک های دید در شب امروزی می توانند از نور ستارگان استفاده نمایند.

منبع: پاپ ساینس

5858