Wie läuft der Herstellungsprozess für Nachtsichtgeräte ab - Materialien, Produktion, Fertigung?

Mai 6, 2021

Schon immer haben sich die Menschen für die Fähigkeit einiger Tiere interessiert, im Dunkeln zu sehen. Daher war die Erfindung von Nachtsichtgeräten durchaus zu erwarten. Die ersten Nachtsichtgeräte erschienen in Deutschland kurz vor dem Zweiten Weltkrieg. Während des Krieges entwickelten die Amerikaner Nachtsichtgeräte. Die ersten Modelle waren sperrig und erforderten eine gute Beleuchtung. Aber nach und nach wurden NV-Geräte kompakter und effektiver bei schlechten Sichtverhältnissen.
Nachtsichtgeräte können in einem Geschäft gekauft oder online bestellt werden. Dieses Zubehör ist vor allem bei Jägern, Wild Beobachtern und dem Militär beliebt. Eines der wichtigsten Elemente eines jeden Nachtsichtgerätes ist das Zielfernrohr, also lassen Sie uns verstehen, wie ein Nachtsichtgerät hergestellt wird?

Materialien
Für die Fertigung werden hochwertige Materialien benötigt. Die Okularlinse und das Okular mit dem Austrittsfenster sind aus optischem Spezialglas gefertigt. Das Kernelement des Spektivs ist eine Bildverstärkerröhre aus Metall und Keramik. Im Inneren der Bildverstärkerröhre befinden sich ein Phosphorschirm und eine Mikrokanalplatte aus Glasfaser. Nach dem Zusammenbau wird das Rohr in eine spezielle schlagfeste Kunststoffhaube gelegt. Alle Elemente sind sicher befestigt und verlötet. Im Falle eines Aufpralls schützt die Kunststoffabdeckung die Bildröhre vor Beschädigungen.

Konstruktions Merkmale
Das Funktionsprinzip und der Aufbau von Nachtsichtgeräten ist recht komplex. Alles beginnt mit dem Objektiv. Jedes Objekt reflektiert Licht, sichtbar und unsichtbar für unsere Augen. Die Linsen fangen dieses Licht einsammeln es zu einem Lichtstrahl und leiten es auf die Photokathode.
In diesem Stadium werden die Photonen in Elektronen umgewandelt. Die Elektronen werden in eine spezielle Kammer mit einer Mikrokanalplatte geschickt. Diese Platte besteht aus Glasfaser und hat Hunderte von Mikroröhrchen auf ihrer Oberfläche. Die Aufgabe dieses Elements ist es, die Anzahl der Elektronen zu erhöhen. Je mehr Mikrolöcher auf der Platte sind, desto mehr Elektronen können erzeugt werden. Der Durchmesser der Mikrokanalplatte in Gen 3 Nachtsichtgeräten beträgt nicht mehr als 1 Zoll. Außerdem ist dieser Teil des IIT sehr dünn - etwa 0,4 Zoll. In der letzten Stufe prallen die Elektronen von der Platte ab und treffen auf den Phosphorschirm. Beim Auftreffen erzeugen die Elektronen kleine Lichtblitze. So übertragen sie Informationen über die umgebenden Objekte und der Bildschirm fasst sie zu einem Bild zusammen. Das Ergebnis ist, dass der Benutzer ein klares, helles Bild sieht. Der gesamte Prozess der Umwandlung von Lichtteilchen in ein klares Bild, wie oben beschrieben, wäre ohne die Stromquelle nicht möglich. Alle Nachtsichtgeräte benötigen gute wiederaufladbare Batterien. Die Stromquelle befindet sich etwa unterhalb der Mikrokanalplatten Kamera. Je leistungsfähiger die Optik ist, desto mehr Leistung benötigt sie.

Merkmale des Fertigungsprozesses Das Hauptelement eines Nachtsichtgerätes ist die Verstärkerröhre. Die Hersteller verwenden über 400 verschiedene Verfahren, um die Hauptteile herzustellen und in das Rohr zu montieren. Lassen Sie uns einen Blick auf die wichtigsten Aspekte der Fertigung werfen.

Die Photocathode
Dieses Element ist aus Spezialglas gefertigt. Normalerweise kaufen Hersteller runde Glasrohlinge von Zulieferern, anstatt sie selbst herzustellen. Das runde Element wird mit einer Schicht aus Galliumarsenid überzogen und dann erhitzt, bis es zu schmelzen beginnt. Das Teil wird unter einer Presse zusammengedrückt, um die beiden Schichten sicher zu verbinden. Der letzte Schritt ist das Polieren und Prüfen auf Fehler. Jetzt ist die Photokathode bereit.

Microchannel-Plate
Die Platte ist das komplexeste Element, das bestimmt, wie gut der Bildverstärker arbeiten wird. Zur Herstellung wird das sogenannte "Doppel Ziehverfahren" verwendet. Dazu nehmen die Arbeiter einen speziell vorbereiteten Glasblock. Der Barren wird in den Ofen gelegt, genauer gesagt in dessen oberen Teil. Im Ofen gibt es mehrere Temperaturregelungen. Deshalb kann die Temperatur in jeder Zone unterschiedlich sein. Der Barren wird allmählich auf eine Temperatur von 500 Grad erhitzt, und in seinem unteren Teil bildet sich eine große Glaskugel. Das Kügelchen erreicht eine bestimmte Größe und fällt ab, wobei es einen dünnen Glasfaden bildet. Dieses Filament muss schnell abgekühlt werden. Eine spezielle Abziehmaschine entnimmt das Glasfilament, Abschneider klemmen es auf gleiche Längen und bilden Bündel. Diese Bündel werden dann zu Sechsecken verdreht.
Die entstandenen Sechsecke werden wieder in den Ofen gelegt und erhitzt. Die Prozesse werden dann von Anfang an wiederholt. Aber beim zweiten Mal sind die Fasern der Sechsecke deutlich verengt. Das Ergebnis dieses mühsamen und zeitaufwendigen Prozesses ist eine gläserne Brühe. Die Brühe wird in dünne Scheiben oder Platten geschnitten, die jeweils vom Deckglas befreit werden. Sobald das Liner-Glas entfernt ist, werden Hunderte von Mikro Löchern auf der Oberfläche der Platte freigelegt. Der letzte Schliff - die Platte wird mit Nickel-Chrom und anschließend mit Aluminiumoxid beschichtet, damit sie eine elektrische Ladung tragen kann.

Phosphor-Schild
Hierbei handelt es sich um eine winzige Faserscheibe, sie wird in der Regel von Zulieferern bezogen. Zuerst wird die Scheibe gut im Körperrohr verklebt und dann mit Phosphor beschichtet. Ein Material wie Fritta wird verwendet, um alle Elemente zu verbinden. Beim Erhitzen schmilzt die Fritta schnell und hält alle Teile sicher zusammen. Nach dem Erhitzen wird die Scheibe abgekühlt und mit einer Lösung aus Wasser und Phosphor besprüht. Das Wasser verdampft dann und der Phosphor verbleibt auf dem Sieb, wodurch eine dünne, glatte Schicht entsteht.

Rohr-Gehäuse
Das Gehäuse besteht aus mehreren Ringen aus Metall und Keramik. Jeder Ring enthält einen bestimmten Teil der Bildverstärkerröhre. Um alle Ringe fest miteinander zu verbinden, bringen die Hersteller zwischen den einzelnen Ringen Indium auf. Beim Erhitzen schmilzt das Indium und "klebt" alle Elemente fest zusammen.

Zusammenbau
Sobald die IIT-Elemente fertig sind, müssen sie sorgfältig im Gehäuse platziert werden. Die Montage beginnt in einem speziellen sterilen Raum, der frei von Staub und Feuchtigkeit ist. Arbeiter platzieren zunächst die Mikrokanalplatte und das Batteriefach. Der Körper wird dann in eine Absaugstation gelegt, um alle Luft zu entfernen. Erst dann wird die Photokathode und der Phosphorschirm in die Röhre eingesetzt und dort fixiert. Die montierte Bildverstärkerröhre muss mehrere Tests durchlaufen, um zu prüfen, wie sie funktioniert und ob sie die erforderlichen Parameter erfüllt. Wenn die Tests gute Ergebnisse zeigen, wird der Schlauch in einen Kunststoff-"Schuh" gesteckt. Der Schuh wird geschlossen und die Luft wieder entfernt. Noch ein paar Tests und die Bildverstärkerröhre ist fertig, sie kann nun in Brillen, Ferngläsern und anderen Nachtsichtgeräten eingesetzt werden.

Qualität
Ein zuverlässiger Hersteller kontrolliert immer den Produktionsprozess bei jedem Schritt. Jedes Teil darf erst dann zur nächsten Stufe übergehen, wenn es die Qualitätsanforderungen erfüllt. Zur besseren Qualitätskontrolle werden spezielle Kalibriergeräte eingesetzt. Es ermöglicht den Arbeitern, die Ofentemperatur, den Lochdurchmesser und die Blechdicke sowie andere Parameter zu überprüfen. Auch die Kalibriergeräte werden regelmäßig auf ihre Funktionstüchtigkeit überprüft.
Auch das Endprodukt wird sorgfältig geprüft, je nach den Bedingungen, unter denen es eingesetzt wird. Wenn das Gerät für Jäger oder Naturbeobachter bestimmt ist, kann es durch Schock oder Vibration getestet werden. Wenn das Gerät für den militärischen Einsatz vorgesehen ist, wird es mehrere Tage lang hohen Temperaturen oder Feuchtigkeit ausgesetzt. Die visuelle Prüfung der Leistung des Produkts ist ebenfalls sehr wichtig.
Jetzt wissen Sie, wie schwierig es für einen Hersteller ist, ein qualitativ hochwertiges Nachtsichtgerät herzustellen und warum die Kosten für einige Modelle so hoch sind. Wenn Sie ein gutes Nachtsichtgerät benötigen, kaufen Sie es nur bei einem zuverlässigen Anbieter.