Comment la lunette de vision nocturne est-elle fabriquée - matériau, fabrication, fabrication ?

5 mai 2021

 

Comment la lunette de vision nocturne est-elle fabriquée - matériau, fabrication, fabrication ?

Les gens s'interrogeaient toujours sur la capacité de certains animaux à voir dans le noir. Par conséquent, l'invention des appareils de vision nocturne était une chose tout à fait attendue. Les premiers appareils NV sont apparus en Allemagne juste avant la Seconde Guerre mondiale. Pendant la guerre, l'Amérique a développé son équipement de vision nocturne. Les premiers modèles étaient encombrants et nécessitaient un bon éclairage. Mais progressivement, les appareils NV sont devenus plus compacts et efficaces dans des conditions de mauvaise visibilité.
Aujourd'hui, les appareils de vision nocturne peuvent être achetés dans un magasin ou commandés par Internet. Ces accessoires sont les plus populaires parmi les chasseurs, les observateurs de la faune et les militaires. L'un des éléments importants de tout appareil de vision nocturne est la lunette. Voyons donc, comment la lunette nocturne est-elle fabriquée ?

Matériaux
Il faut du bon matériel pour faire une bonne lunette. L'objectif et l'oculaire de la fenêtre de sortie sont en verre optique spécial. L'élément principal de la lunette est le tube intensificateur d'image, en métal et en céramique. À l'intérieur du tube intensificateur d'image, il y a un écran au phosphore et une plaque à microcanaux en fibre de verre.
Après assemblage, le tube intensificateur d'image est placé dans un couvercle en plastique spécial résistant aux chocs. Tous les éléments sont solidement fixés et soudés. En cas de choc, le couvercle en plastique protégera le tube intensificateur d'image des dommages.

Conception
Le principe de travail et la construction des dispositifs de vision nocturne sont assez complexes. Tout commence par l'objectif. Chaque objet réfléchit la lumière, visible et invisible à nos yeux. Les lentilles captent cette lumière, la rassemblent en un faisceau lumineux et la dirigent vers la photo-cathode. A ce stade se produit la transformation des photons en électrons. Les électrons sont envoyés dans une chambre spéciale avec la plaque à microcanaux. Cette plaque est en fibre de verre et comporte des centaines de microtubes à sa surface. La tâche de cet élément est d'augmenter le nombre d'électrons. Plus il y a de micro-trous sur la plaque, plus on peut obtenir d'électrons. Le diamètre de la plaque à microcanaux dans les appareils de vision nocturne Gen 3 ne dépasse pas 1 pouce. De plus, cette partie de l'IIT est très fine – environ 0,4 pouces.
Dans la dernière étape, les électrons rebondissent de la plaque et frappent l'écran au phosphore. Lorsqu'ils frappent, les électrons créent de petits éclairs de lumière. De cette façon, ils transmettent l'information sur les objets environnants et l'écran la rassemble en une seule image. Le résultat – l'utilisateur voit une image claire et lumineuse.
L'ensemble du processus de conversion des particules de lumière en une image claire, décrit ci-dessus, serait impossible sans une source d'énergie. Tous les appareils de vision nocturne ont besoin de bonnes batteries rechargeables. La source d'alimentation est située à peu près sous la chambre de la plaque à microcanaux. Plus l'optique est puissante, plus elle nécessite d'énergie.

Le processus de fabrication
L'élément central de la lunette de vision nocturne est un tube intensificateur d'image. Les fabricants utilisent plus de 400 procédés différents pour fabriquer les pièces principales et les assembler dans le tube. Jetons un coup d'œil aux points de production les plus importants.

Photocathode
Cet élément est en verre spécial. Habituellement, les fabricants achètent des flans de verre ronds à des sous-traitants plutôt que de les fabriquer eux-mêmes. La pièce ronde est recouverte d'une couche d'arséniure de gallium puis chauffée jusqu'à ce qu'elle commence à fondre. Pour connecter solidement les deux couches, la pièce est comprimée sous la presse. La dernière étape est le polissage et la vérification des défauts. La photo-cathode est maintenant prête.

Plaque à microcanaux
La plaque est l'élément le plus difficile, dont cela dépend du bon fonctionnement du tube intensificateur d'image. Pour sa production est utilisé le soi-disant «processus à deux tirages». Pour ce faire, les travailleurs prennent un lingot de verre spécialement préparé. Le lingot est placé dans le four, ou plutôt dans sa partie supérieure. Le four dispose de plusieurs zones de contrôle de température. Par conséquent, la température dans chaque zone peut être différente. Le lingot est progressivement chauffé à une température de 500 degrés, tandis qu'un gros globule de verre se forme dans sa partie inférieure. Le globule atteint une certaine taille et tombe, créant un mince fil de verre. Ce fil doit être refroidi rapidement. La machine de traction spéciale ramasse les fils de verre, les coupeurs les coupent à la même longueur et forment des paquets. Ces faisceaux sont ensuite tordus en hexagones. Les hexagones obtenus sont remis dans le four et chauffés. De plus, tous les processus sont répétés depuis le début. Mais à la deuxième fois, les hexagones des fibres sont beaucoup plus étroits. Le résultat de ce processus dur et long est une boule de verre. La boule est coupée en fines tranches ou plaques, dont chacune est nettoyée du verre de revêtement. Après avoir retiré le verre de revêtement, des centaines de micro-trous s'ouvrent à la surface de la plaque. La touche finale – la plaque est recouverte de nickel-chrome puis d'oxyde d'aluminium car elle peut transporter une charge électrique.

Écran de phosphore
Il s'agit d'un petit disque en fibre, il est généralement acheté auprès de sous-traitants. Tout d'abord, le disque est bien collé dans un corps de tube puis recouvert de phosphore. Un matériau tel que la fritte est utilisé pour connecter tous les éléments. La fritte fond rapidement lorsqu'elle est chauffée et maintient de manière fiable toutes les pièces ensemble. Après chauffage, le disque est refroidi et pulvérisé avec la solution d'eau et de phosphore. Ensuite, l'eau s'évapore et le phosphore reste sur l'écran, créant une fine couche lisse.

Corps tubulaire
Le corps est composé de plusieurs anneaux en métal et en céramique. Chaque bague contient une section spécifique du tube intensificateur d'image. Pour lier fermement tous les anneaux, les fabricants appliquent de l'indium entre chacun d'eux. Lorsqu'il est chauffé, l'indium fond et «colle» de manière fiable tous les éléments.

Assemblée
Une fois que les éléments de l'IIT sont prêts, ils doivent être placés avec précision dans le corps. L'assemblage commence dans une salle stérile spéciale sans poussière ni humidité. Les travailleurs placent d'abord la plaque à microcanaux et la batterie. Ensuite, le corps est placé dans la station d'échappement pour éliminer tout l'air. Ce n'est qu'après que la photo-cathode et l'écran au phosphore sont placés dans le tube et y sont fixés. Le tube intensificateur d'image assemblé doit subir plusieurs tests pour vérifier son fonctionnement et s'il répond aux paramètres requis. Si le test donne de bons résultats, le tube est placé dans une « botte » en plastique. Le coffre est fermé et l'air est à nouveau évacué. Encore quelques tests et le tube intensificateur d'image est prêt. Il peut maintenant être placé dans des lunettes, des jumelles et d'autres appareils de vision nocturne.

Contrôle de qualité
Un bon fabricant contrôle le processus de production à chaque étape. Chaque détail n'est pas autorisé à l'étape suivante jusqu'à ce qu'il réponde aux exigences. Pour un meilleur contrôle de la qualité, un équipement d'étalonnage spécial est utilisé. Il permet aux ouvriers de vérifier la température dans le four, le diamètre et l'épaisseur de la plaque, ainsi que d'autres paramètres. L'équipement d'étalonnage est également contrôlé régulièrement pour son bon fonctionnement.
Le produit final est également minutieusement testé en fonction des conditions dans lesquelles il sera utilisé. Si l'appareil est conçu pour les chasseurs ou les observateurs de la nature, il peut être testé par des chocs ou des vibrations. S'il est destiné à des fins militaires, il sera placé dans des conditions de température ou d'humidité élevées pendant plusieurs jours. Le test visuel du travail du produit est également très important. Vous savez maintenant à quel point il est difficile pour un fabricant de produire un appareil de vision nocturne de qualité et pourquoi le coût de certains modèles est si élevé. Si vous avez besoin d'une bonne lunette de vision nocturne, achetez-la uniquement auprès d'un fournisseur de confiance.