一种高增益的微光像增强器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高增益的微光像增强器，主要用于军事、科研及民用行业中，在夜间对特殊目标进行观察跟踪的夜视仪器。其主要技术特征是：两支独立的单管二代微光像增强器，每支的阴极输入窗和阳极输出窗均为光学纤维面板材料，每支均含有起电子增益作用的微通道板，通过前一支的输出窗和后一支的输入窗，将两支单管二代微光像增强器同轴耦合在一起。本实用新型专利技术通过实际应用证明：从根本上克服了单管二代微光像增强器亮度增益低，不能满足特殊条件下使用的缺陷。大幅度地提高了微光像增强器的亮度增益值，所装配的夜视仪器，视距提高到1000m以上，对目标的识别距离不小于800m。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种高增益的微光像增强器，主要用于军事、科研及民用行业中， 在夜间对特殊目标进行观察跟踪的夜视仪器。二
技术介绍
微光像增强器是夜视仪器的核心器件，如单管二代微光像增强器，其主要结构 (见附图说明图1)由阴极输入窗1、光电阴极2、微通道板(MCP)3、荧光屏4、阳极输出窗8、盖板7、 电源5、管壳6、电源线9等零部件组成。其工作原理在夜间低照度下，将人眼不能直接看见的景物图像，通过阴极输入窗上的光电阴极转换成相应的光电子图像，光电子图像经过微通道板电子倍增器的放大、增强，再经阳极高压加速，由荧光屏转换成亮度足够的光学图像，最后经过阳极输出窗输出，供人眼观看。随着科技的不断发展，国防和民用建设的需要，对夜视仪器的功能、质量要求越来越高，作为夜视仪器核心器件的微光像增强器，显得尤为重要，现有的微光像增强器多数已不再适应实际的需要，如采用有代表性的单管二代微光像增强器作核心器件的夜视仪，在它所装配的整机在视距上存在不足，由于亮度增益、灵敏度、信噪比、分辨力等综合性能指标的差距，无法达到在照度为10_3Lx时，夜视仪对目标(如车辆及野生动物等)的识别距离不小于800m的使用要求。究其原因，主要是像增强器的电子增益较低，导致亮度增益上不去，达不到使用要求。单管二代微光像增强器采用微通道板(MCP)作为电子倍增器，MCP的增益随着电压提高而提高，然而当MCP的增益达到一定值时，再进一步提高MCP的电压来提高增益会恶化像增强器的其他性能，如暗背景会增大，同时分辨力也会下降，同样达不到技术要求。三、
技术实现思路
本技术要解决的主要技术问题和目的是根据单管二代微光像增强器存在的不足，设计一种新的二代微光像增强器级联管型，在不影响其它技术指标的前提下，电子增益有较大的提高，达到所装配的整机满足实际应用的需求。本技术的主要技术方案是两支独立的单管二代微光像增强器，每支的阴极输入窗和阳极输出窗均为光学纤维面板材料，每支均含有起电子增益作用的微通道板，通过前一支的输出窗和后一支的输入窗，将两支单管二代微光像增强器同轴耦合在一起，组成一种高增益的级联式微光像增强器。本技术通过实际应用证明耦合后的高增益级联式微光像增强器，其性能在单管二代微光像增强器的基础上得到了大幅度提高，尤其是像增强器增益，由原来单管二代微光像增强器的IO4提高到108，目前较先进的混联式像增强器的增益也只能达到105， 整整比它提高了 3个数量级；所装配的夜视仪器整机完全满足夜间各种环境条件的使用要求，即能够达到在照度为10_3Lx以下时，视距提高到IOOOm以上，夜视仪对目标(如车辆及野生动物等)的识别距离不小于800m的要求。四、附图说 明以下结合附图，对本技术的具体实施方式作进一步详细地描述。图1，是单管二代微光像增强器结构示意图。图2，是本技术的外形结构示意图。图3，是本技术的单管(未装配电源及外壳的裸管)外形图。图4，是本技术单管耦合后的(未装配电源及外壳的裸管)级联管图。图5，是本技术的耦合夹具图。图6，是本技术的耦合工艺流程图。参照图1、2，对本技术的主要技术方案进行具体说明两支独立的单管二代微光像增强器，每支的阴极输入窗1和阳极输出窗8均为光学纤维面板材料，每支均含有起电子增益作用的微通道板(MCP) 3，通过前一支的输出窗和后一支的输入窗，将两支单管二代微光像增强器同轴耦合在一起，组成一种高增益的级联式微光像增强器。在两支单管二代微光像增强器同轴耦合中，允许前一支单管二代微光像增强器的输入窗1是光学玻璃材料制取的。耦合后的级联式微光像增强器效果与光学纤维面板材料制取的相同。所述的每支单管二代微光像增强器的阴极输入窗和阳极输出窗均为光学纤维面板材料，这里指的是输入窗和输出窗必须是光学纤维面板材料，除光学玻璃材料外，别的材料不行。光学纤维面板材料属于国家标准，由市场购置；每支单管二代微光像增强器均含有起电子增益作用的微通道板，这里指的是增强器的倍增部件必须是微通道板(MCP)，其它不行。微通道板(MCP)材料属于国家标准，由市场购置。参照图5，两支单管二代微光像增强器同轴耦合时，所采用的夹具由底座10、中心定位盖11组成。本技术的耦合工艺流程，A、单管加工，将两支单管(未装配电源及外壳的裸管)加工到16. 6mm(见图3)，对输入输出光学纤维面板材料两端面抛光至镜面级；B、清洁耦合面，用浸有丙酮的棉球清洁两管的耦合面(见图3) ；C、配胶，用M62透镜粘合剂和固化剂按照100 3的体积比要求调配耦合胶；D、耦合，将其中一支单管的输出端光学纤维面板的Φ 21. 9向下放入耦合夹具底座10的孔内，与Φ 22尺寸配合，然后在输入端的光学纤维面板上滴上适量的耦合胶，再放上输出端向下的第二级单管，盖上中心定位盖11 (第二级单管的输入端光学纤维面板的Φ 31. 2与夹具中心定位盖的Φ 31. 3尺寸配合)，旋转定位盖11，左右各7圈以上排除胶泡(见图3、4、5) ；Ε、固化，将管子和耦合夹具一起放入温度为45°C的烘箱内固化16小时左右，固化后从夹具中取出耦合管(见图4、5) ；F、装配电源， 将两个电源分别装配于耦合好的级联管中第一级和第二级管，按像增强器接线要求，分别将电源线9点焊于阴极、MCP的输入输出、荧光屏阳极上(见图2) ；G、灌封，将装配好电源的耦合管放入外壳12内，盖上盖板7 (见图2)，将混合170A和混合170B硅橡胶各15克，用搅拌器搅拌均勻，放入真空罩内除气5分钟，然后倒入注射器内，再将硅橡胶注入外壳内注满为止，用棉杆封住进胶口，放入温度45°C烘箱，使硅橡胶固化3小时后，取出耦合后的级联式微光像增强器，作表面清洁；H、检验，按要求对逐项相关的技术指标进行检验。参照图2，本技术的工作原理与单管二代微光像增强器基本相同。所不同的是，第 一级单管微光像增强器输出的光学图像，由第二级单管微光像增强器继续进行亮度增益放大。权利要求1.一种高增益的微光像增强器，其特征在于两支独立的单管二代微光像增强器，每支的阴极输入窗(1)和阳极输出窗(8)均为光学纤维面板材料，每支均含有起电子增益作用的微通道板(3)，通过前一支的输出窗和后一支的输入窗，将两支单管二代微光像增强器同轴耦合在一起，组成一种高增益的级联式微光像增强器。2.根据权利要求1所述的高增益的微光像增强器，其特征在于在两支单管二代微光像增强器同轴耦合中，前一支单管二代微光像增强器的输入窗(1)是光学玻璃材料制取的。3.根据权利要求1所述的高增益的微光像增强器，其特征在于两支单管二代微光像增强器同轴耦合时，所采用的夹具由底座(10)、中心盖(11)组成。专利摘要本技术公开了一种高增益的微光像增强器，主要用于军事、科研及民用行业中，在夜间对特殊目标进行观察跟踪的夜视仪器。其主要技术特征是两支独立的单管二代微光像增强器，每支的阴极输入窗和阳极输出窗均为光学纤维面板材料，每支均含有起电子增益作用的微通道板，通过前一支的输出窗和后一支的输入窗，将两支单管二代微光像增强器同轴耦合在一起。本技术通过实际应用证明从根本上克服了单管二代微光像增强器亮度增益低，不能满足特殊条件下使用的缺陷。大幅度地提高了微光像增强器的亮本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高增益的微光像增强器，其特征在于：两支独立的单管二代微光像增强器，每支的阴极输入窗（１）和阳极输出窗（８）均为光学纤维面板材料，每支均含有起电子增益作用的微通道板（３），通过前一支的输出窗和后一支的输入窗，将两支单管二代微光像增强器同轴耦合在一起，组成一种高增益的级联式微光像增强器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王志宏，李晓峰，邱永生，李浩雷，
申请(专利权)人：北方夜视技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：53