הרצון לראות בחושך נשאר מזמן חלום מקטרת של האנושות. ורק באמצע המאה ה -20, התפתחות הפוטואלקטרוניקה ותעשיות מדעיות אחרות אפשרה ליצור מכשירי ראיית לילה כל כך מבוקשים כיום.
הטווח האופטי תופס את אורכי הגל של 0, 001-1000 מיקרון, אולם העין האנושית מבדילה רק את חלקה הצר: 0, 38-0, 78 מיקרון. לכן, בתאורה נמוכה מאוד (פחות מ 0.01 לוקס), אדם רואה רק עצמים גדולים, ואפילו כאלה במרחק קרוב. המדענים קיבלו את המשימה ליצור מכשירים המסוגלים להמיר סוגי קרינה שאינם נגישים לעין במצב ה"רגיל "לתפיסה גלויה של אובייקטים. העבודה הוכתרה בהצלחה, וכיום, כדי ליצור מכשירי ראיית לילה (או מכשירי ראיית לילה) משתמשים בפיתוחים שאפשרו לאדם לראות בלילה.
עקרונות הפעולה של NVG
המכשיר עובד על שני עקרונות - אפקט פוטואלקטרי פנימי וחיצוני. התופעה האחרונה מבוססת על פליטת אלקטרונים על ידי כל גוף מוצק. ההשפעה הייתה הבסיס להפעלת צינור מגביר תמונה (או צינור מגבר תמונה), הנכלל בכל מכשיר לראיית לילה. למעשה, מתמר הוא מכשיר המגביר את טווח אורך הגל הנראה לעין בגורם של אלפים. בנוסף, מגבר התמונה מסוגל להמיר קרינת רנטגן אינפרא אדום, אולטרה סגול לקולית הנראית לעין.
האפקט הפוטואלקטרי הפנימי מנצל את יכולתם של מוליכים למחצה לשנות מוליכות חשמלית כאשר הם נחשפים לכמויות אור. תופעה זו משמשת להפעלת גלאי פוטו. האחרונים "עסוקים" בהמרת האותות הנפלטים מאובייקטים; בעזרת עיבוד אלקטרוני מתקבלת תמונה תרמית הנגישה לעין.
העיקרון הכללי של פעולת NVG הוא כדלקמן. ראשית, תמונה מוארת במעומעם דרך העדשה נכנסת לפוטוקאתודה, הפולטת את האלקטרונים שנוצרו לתוך ואקום. זרימת האלקטרונים הנושאים את התמונה מואצת על ידי מגבר התמונה ופוגעת במסך הקתודולומינסנטי. בשל העובדה שהפוטונים מומרים לאלקטרונים, ניתן להגביר אותם, כלומר להגביר את בהירות התמונה. כתוצאה מכך זרימת האלקטרונים ממוקדת, מוגברת ו"מוזנת "למסך הזוהר, שם כבר ניתן להבחין בעין האנושית.
סוגי עיצובים של NVD
כל סוג של מכשיר מותאם למשימה ספציפית. ממכשירי ראיית לילה בולטים מראות, משקפי מגן, מכשירי תצפית ומכשירים המסוגלים לתעד את התמונה. ברוב מכשירי ראיית הלילה יש צינור מגבר תמונה חד-תאתי עם גוף ואקום מזכוכית, המסוגל להגביר את הבהירות אלף פעמים. יש גם חסרון: חדות טובה נשמרת רק במרכז התמונה, היא תיטשטש בקצוות. עם זאת, בגלל המחיר הנמוך יחסית, סוג זה של מכשירים הוא די נרחב. אם מגבר התמונה משתמש בלוחות סיבים אופטיים, מכשיר כזה מסוגל להגביר את הבהירות כבר 30, או אפילו 50 אלף פעמים, בעוד שהתמונה תהיה ברורה לאורך התמונה. היצרנים מציעים גם מכשירים שיכולים לתעד את האובייקטים שנצפו. במקרה זה, את מקום העינית תופסת וידאו או מצלמה, שבה התמונה מומרת לצורה דיגיטלית.
