Celownik noktowizyjny
Celownik noktowizyjny to urządzenie elektrooptyczne umożliwiające celowanie w ciemności. Jest to noktowizor wyposażony w siatkę celowniczą (z mechanizmem kalibracji) i szynę montażową dzięki którym mogże pełnić role celownika. Celowniki noktowizyjne są wykorzystywane przez wojsko, policję i oddziały paramilitarne, a w niektórych krajach także przez myśliwych (w Polsce zabronione jest używanie celowników noktowizyjnych na broni palnej). Dzięki celownikom noktowizyjnym żołnierze są w stanie w nocy dostrzec i unieszkodliwić przeciwników bez używania oświetlenia i zdradzania swojej pozycji.
Celowniki noktowizyjne zaczęto stosować pod koniec drugiej wojny światowej. W tym czasie celowniki noktowizyjne aktywne wymagające użycia reflektora oświetlającego cel światłem podczerwonym (o długości fali większej niż 780 nm) (generacja 0).
W latach 60. opracowano urządzenia noktowizyjne mogące pracować dzięki wzmacnianiu światła szczątkowego (może to być światło gwiazd lub księżyca). Elementem aktywnym jest wzmacniacz obrazu, zwykle zbudowany jako wzmacniacz kaskadowy lub wzmacniacz z płytką mikrokanalikową. Światło po przejściu przez taki wzmacniacz, wzmocnione jest kilka tysięcy razy. Obiekty bardziej odbijające światło są bardziej widoczne, a obiekty mniej odbijające są analogicznie mniej widoczne.
Elementem aktywnym w celownikach noktowizyjnych i noktowizorach jest przetwornik optooelektroniczny. Generacje przetwornik optooelektroniczny określają różnice pomiędzy kolejnymi produkowanymi przetwornikami. Generacje noktowizorów:
- Generacja 0 - aktywne noktowizory o zerowym wzmocnieniu sygnału, do ich pracy koniczne jest stosowanie reflektora oświetlajacego cel promieniowaniem podczerwonym. Ten typ przetwornika ma szeroki zakres pracy 750-950nm, niestety wzmocnienie sygnału jest bardzo niskie 1 do 10 razy.
- Generacja 1 - pierwsze pasywne noktowizory o wzmocnieniu sygnału do 5000 razy (typowo około 1000 razy), dają wyraźny obraz przy księżycu w pełni. Celem podniesienia wzmocnienia układu przetworniki łączono w kaskady, maksymalnie trójstopniowe - osiągały wzmocnienia rzędu nawet 20000-40000x. Wadą systemu kaskadowego było zwiększenie szumu przetwornika. Inną wadą jest stosunkowo niska żywotność przetowrnika - około 1500 godzin. Przetworniki pierwszej generacji są tanie - można je obecnie (lipiec 2008) nabyć za kwotę od 800 do 2000 zł, są również uważana za technicznie przestarzałe. Zakres pracy dość wąski 750-800nm.
- Generacja 2 - następną generację przetworników opracowano w połowie lat 70. Najistotniejszą zmianą było zastosownie w nich płytek mikrokanałowych, które umożliwiły uzyskanie wiekszego wzmocnienia - do 50000x. Duże wzmocnienie zapewnia poprawną pracę w czasie bezksiężycowych nocy. Wadami przetworników drugiej generacji jest: cena - są kilkukrotnie droższe niż przetworniki 1 generacji (od 1500 do 3000 zł) i zmniejszenie odporności mechanicznej przetwornika. Zaletami jest zmniejszenie wymiarów prztwornika, zwiększenie rozdzielczości, zwiększenie odstępu sygnału od szumu i znaczne zwiększenie żywotniości - do około 3000 godzin. Zakres pracy jest szerszy niż w generacji 1 i wynosi 780-850nm.
- Generacja 3 - wprowadzone w połowie lat 80, są niewielką modyfikacją przetworników drugiej generacji - wprowadzono fotokatodę zbudowaną z arsenku galu (GaAs). Fotokatoda z arsenku galu poprawia znacznie czułość i umożliwia pracę w bardzo szerokim zakresie widma - od 450 nm do 950 nm. Promieniowanie nieba nocnego jest bogate w podczerwień w zakresie 900-950 nm więc przetwornik 3 generacji korzysta z naturalnego emitera podczerwieni, do rozświetlenia mroków nocy. Dodatkowo wprowadzono w przetwornikach 3 generacji warstwę tlenku aluminium (ion film, ion barrier), który chroni płytkę mikrokanalikową przed przedwczesnym zużyciem, co wydłużyło żywotność do 10000 godzin. Przetworniki 3 generacji są bardzo drogie (ok 3 do 8 tysięcy złotych). Zakres pracy jest szerszy niż w generacji 2 i wynosi 780-920nm.
- Generacja 4 - opracowana na przełomie XX i XXI wieku jest modykacją przetwornika trzeciej generacji. Usunięto warstwę tlenku aluminium (ion film, ion barrier) co zwiększyło czułość i wzmocnienie ale mniejszyło żywotnosć urządzenia. Aby zachować długą żywotność przetwornika wprowadzono impulsowe jego zasialnie sygnałem prostokątnym o nanosekundowym przebiegu (energy gating - "bramowanie" energii). Taka technika zasilanie wydłużyła żywotność przetwornika, zwiększyła dynamikę przetwornika oraz zwiększyła odporność przetwornika na "oślepienie". Można komfortowo obserwować światła samochodu, czy też latarnie uliczne na oświetlonej ulicy. Ten typ przetwornika sprawdza się w czasie operacji prowadzonych w terenie zurbanizowanym (operacji MOUT).
Obecnie w technice wojskowej najczęściej stosowane są celowniki nokotwizyjne 2 i 3 generacji. Często stosuje się je w tandemie z laserowym wskaźnikiem celu pracującym w podczerwieni. Dla przetworników 1 i 2 generacji używa się długości fali 870-875 nm zaś dla przetworników 3 i 4 generacji stosowane są długości około 920-950 nm. Stosowanie oświetlaczy IR nie jest konieczne ale umożliwia identyfikacje celu z większej odległości. Jeśli jako oświelacz stosowany jest promień lasera zmniejsza to możliwość wykrycia oświetlacza przez nieprzyjaciela.
Nazwa noktowizor i celownik noktowizyjny są często stosowane zamiennie oraz często mylone z termowizorem lub celownikiem termowizyjnym.
