EOP là gì? Ứng dụng của EOP trong các thiết bị nhìn đêm

Giới thiệu về EOP

EOP (Electro-Optical Preamplifier), hay còn gọi là ống khuếch đại ánh sáng yếu, là một phần tử cực kỳ quan trọng trong các thiết bị nhìn đêm (Night Vision Devices – NVD). EOP có khả năng khuếch đại ánh sáng yếu từ môi trường xung quanh lên mức mà mắt người có thể nhìn thấy hoặc các cảm biến ảnh điện tử có thể phát hiện được.

Cấu tạo và hoạt động của EOP

Các phần tử chính của EOP

1. Photocathode (PC):
   • Chuyển đổi các photon của ánh sáng yếu thành các electron.
   • Khi ánh sáng yếu từ môi trường (như ánh sáng từ mặt trăng, sao, hoặc đèn chiếu hồng ngoại) chiếu vào, lớp nhạy sáng trên PC sẽ biến đổi các photon này thành electron.
2. Tấm vi kênh (Microchannel Plate, MCP):
   • Khuếch đại số lượng electron.
   • Các electron từ PC được gia tốc và đi vào các kênh của MCP. Trong từng kênh, các electron va đập liên tiếp, tạo ra hàng nghìn electron thứ cấp từ một electron ban đầu.
3. Màn huỳnh quang phosphor (màn ảnh):
   • Chuyển đổi các electron đã được khuếch đại thành photon, tạo ra hình ảnh nhìn thấy được.
   • Các electron từ MCP được gia tốc và đập vào màn phosphor, phát ra ánh sáng để tạo ra hình ảnh rõ nét có thể quan sát bằng mắt thường

Các thành phần bổ trợ khác

1. Thị kính:
   • Hệ thống quang học đưa hình ảnh của mục tiêu từ xa về gần ngay trước mắt.
   • Giúp quan sát được chi tiết hình ảnh mục tiêu.
2. Hệ tạo lưới ngắm:
   • Gồm kính vạch khắc, đèn LED chiếu sáng kính vạch và các chi tiết quang học bổ trợ.
   • Giúp xác định vị trí của mục tiêu khi ngắm qua kính.
3. Khối nguồn:
   • Bao gồm bản mạch, công tắc và nguồn cấp.
   • Cấp nguồn cho EOP hoạt động và đèn LED chiếu sáng kính vạch khắc.
   • NVD khuếch đại ánh sáng yếu thường sử dụng nguồn 3V hoặc 1,5V.
4. Vỏ khí tài:
   • Liên kết các phần lại với nhau và bảo vệ toàn bộ hệ thống.
   • Có phần đồ gá giúp gắn kết NVD lên súng hoặc thiết bị khác.

Hoạt động của EOP trong NVD

1. Thu ánh sáng yếu:
   • Ánh sáng yếu từ môi trường được thu nhận qua vật kính của NVD.
2. Chuyển đổi quang-điện:
   • Ánh sáng yếu đập vào PC, nơi các photon được chuyển đổi thành electron.
3. Khuếch đại electron:
   • Các electron được gia tốc và đi qua các kênh của MCP, tạo ra hàng nghìn electron thứ cấp từ mỗi electron ban đầu.
4. Chuyển đổi điện-quang:
   • Các electron khuếch đại đập vào màn phosphor, tạo ra ánh sáng nhìn thấy.
5. Hiển thị hình ảnh:
   • Hình ảnh sáng hơn và rõ nét được đưa đến thị kính để quan sát.

Các thế hệ của ống khuếch đại ánh sáng

1. Gen 0: Sử dụng ánh sáng hồng ngoại và đèn chiếu sáng phụ trợ.
2. Gen 1: Cải thiện độ nhạy sáng, không cần ánh sáng hồng ngoại phụ trợ.
3. Gen 2: Sử dụng microchannel plate (MCP) để tăng cường số lượng electron.
4. Gen 3: Cải tiến MCP và sử dụng photocathode gallium arsenide (GaAs) để tăng cường hiệu suất và độ bền.
5. Gen 4 (OMNI VII): Cải tiến về công nghệ và vật liệu để nâng cao hiệu suất và giảm nhiễu.

Ưu điểm của ống khuếch đại ánh sáng

• Khả năng quan sát trong điều kiện ánh sáng yếu: Giúp nhìn rõ trong các điều kiện ánh sáng yếu hoặc tối hoàn toàn.
• Hiệu suất cao: Hình ảnh rõ nét và chi tiết, có thể nhìn thấy các vật thể nhỏ và chi tiết.
• Ứng dụng rộng rãi: Được sử dụng trong quân sự, an ninh, cứu hộ, và các hoạt động ban đêm.