¿Cómo se fabrica un visor de visión nocturna? ¿Material, fabricación, confección?

5 de Mayo de 2021

 

¿Cómo se fabrica un visor de visión nocturna? ¿Material, fabricación, confección?

La gente siempre se ha preguntado sobre la capacidad de algunos animales para ver en la oscuridad. Por lo tanto, la invención de los dispositivos de visión nocturna era algo bastante esperado. Los primeros dispositivos de visión nocturna aparecieron en Alemania justo antes de la Segunda Guerra Mundial. Durante la guerra, Estados Unidos desarrolló su propio equipo de visión nocturna. Los primeros modelos eran voluminosos y requerían una buena iluminación. Pero poco a poco los dispositivos de visión nocturna se han vuelto más compactos y eficientes en condiciones de poca visibilidad.
Hoy en día, los dispositivos de visión nocturna se pueden comprar en una tienda o pedir por Internet. Estos accesorios son los más populares entre los cazadores, los observadores de la vida salvaje y los militares. Uno de los elementos importantes de cualquier dispositivo de visión nocturna es el visor. Veamos cómo se fabrica un visor nocturno.

Materiales
Para fabricar un buen telescopio se necesitan buenos materiales. La lente del objetivo y el ocular de la ventana de salida están hechos de vidrio óptico especial. El elemento principal del telescopio es el tubo intensificador de imagen, hecho de metal y cerámica. Dentro del tubo intensificador de imagen hay una pantalla de fósforo y una placa de microcanales, que está hecha de fibra de vidrio.
Una vez montado, el tubo intensificador de imagen se coloca en una cubierta de plástico especial resistente a los impactos. Todos los elementos están fijados y soldados de forma segura. En caso de impacto, la cubierta de plástico protegerá el tubo intensificador de imagen de daños.

Diseño
El principio de funcionamiento y la construcción de los dispositivos de visión nocturna son bastante complejos. Todo comienza con la lente del objetivo. Cada objeto refleja la luz, visible e invisible para nuestros ojos. Las lentes captan esta luz, la reúnen en un haz de luz y la dirigen al fotocátodo. En esta etapa se produce la transformación de los fotones en electrones. Los electrones se envían a una cámara especial con la placa de microcanales. Esta placa está hecha de fibra de vidrio y tiene cientos de microtubos en su superficie. La tarea de este elemento es aumentar el número de electrones. Cuantos más microagujeros haya en la placa, más electrones se pueden obtener. El diámetro de la placa de microcanales en los dispositivos de visión nocturna Gen 3 no es más de 1 pulgada. Además, esta parte del IIT es muy delgada, aproximadamente 0,4 pulgadas.
En la última etapa, los electrones rebotan en la placa y chocan contra la pantalla de fósforo. Al chocar, los electrones crean pequeños destellos de luz. De esta manera, transmiten información sobre los objetos circundantes y la pantalla los reúne en una sola imagen. El resultado: el usuario ve una imagen clara y brillante.
Todo el proceso de conversión de partículas de luz en una imagen nítida, descrito anteriormente, sería imposible sin una fuente de energía. Todos los dispositivos de visión nocturna necesitan buenas baterías recargables. La fuente de energía se encuentra aproximadamente debajo de la cámara de la placa de microcanales. Cuanto más potente sea la óptica, más energía necesitará.

El proceso de manufactura
El elemento central de un visor de visión nocturna es el tubo intensificador de imagen. Los fabricantes utilizan más de 400 procesos diferentes para fabricar las piezas principales y ensamblarlas en el tubo. Veamos los puntos de producción más importantes.

Fotocátodo
Este elemento está hecho de un vidrio especial. Normalmente, los fabricantes compran piezas de vidrio redondas a subcontratistas en lugar de fabricarlas ellos mismos. La pieza redonda se cubre con una capa de arseniuro de galio y luego se calienta hasta que comienza a fundirse. Para unir firmemente las dos capas, la pieza se comprime bajo la prensa. El último paso es pulir y verificar si hay defectos. Ahora el fotocátodo está listo.

Placa de microcanales
La placa es el elemento más complejo, de la que depende el funcionamiento del tubo intensificador de imagen. Para su fabricación se utiliza el llamado "proceso de doble estirado". Para ello, los trabajadores toman un lingote de vidrio especialmente preparado. El lingote se coloca en el horno, o mejor dicho, en su parte superior. El horno tiene varias zonas de control de temperatura. Por lo tanto, la temperatura en cada zona puede ser diferente. El lingote se calienta gradualmente a una temperatura de 500 grados, mientras que en su parte inferior se forma un gran glóbulo de vidrio. El glóbulo alcanza un cierto tamaño y cae, creando un fino hilo de vidrio. Este hilo debe enfriarse rápidamente. Una máquina de tracción especial recoge los hilos de vidrio, los cortadores los cortan a la misma longitud y forman haces. Estos haces se tuercen luego en hexágonos. Los hexágonos obtenidos se vuelven a colocar en el horno y se calientan. A continuación, todos los procesos se repiten desde el principio. Pero en la segunda vez, los hexágonos de fibra son mucho más estrechos. El resultado de este proceso duro y largo es una bola de vidrio. El lingote se corta en láminas finas o placas, a cada una de las cuales se le quita el vidrio de revestimiento. Después de quitar el vidrio de revestimiento, se abren cientos de microagujeros en la superficie de la placa. El toque final: la placa se recubre con cromo de níquel y luego óxido de aluminio para que pueda transportar una carga eléctrica.

Pantalla de fósforo
Se trata de un pequeño disco de fibra que se suele adquirir a través de subcontratistas. En primer lugar, el disco se une bien al cuerpo del tubo y, a continuación, se recubre con fósforo. Para unir todos los elementos se utiliza un material llamado frita. La frita se funde rápidamente al calentarse y mantiene unidas todas las piezas de forma fiable. Después de calentarlo, el disco se enfría y se rocía con una solución de agua y fósforo. A continuación, el agua se evapora y el fósforo permanece en la pantalla, creando una capa fina y lisa.

cuerpo del tubo
El cuerpo está compuesto por varios anillos de metal y cerámica. Cada anillo contiene una sección específica del tubo intensificador de imagen. Para unir firmemente todos los anillos, los fabricantes aplican indio entre cada uno de ellos. Al calentarlo, el indio se derrite y "pega" de manera confiable todos los elementos.

Asamblea
Una vez que los elementos del IIT están listos, es necesario colocarlos con precisión en el cuerpo. El montaje comienza en una sala especial estéril sin polvo ni humedad. Los trabajadores primero colocan la placa de microcanales y el paquete de baterías. Luego, el cuerpo se coloca en la estación de escape para eliminar todo el aire. Solo después de eso, el fotocátodo y la pantalla de fósforo se colocan en el tubo y se fijan allí. El tubo intensificador de imágenes ensamblado debe pasar por varias pruebas para verificar su funcionamiento y si cumple con los parámetros requeridos. Si las pruebas muestran buenos resultados, el tubo se coloca en una "bota" de plástico. La bota se cierra y se elimina el aire nuevamente. Unas cuantas pruebas más y el tubo intensificador de imágenes está listo. Ahora se puede colocar en gafas, binoculares y otros dispositivos de visión nocturna.

Control de calidad
Un buen fabricante controla el proceso de producción en cada etapa. Cada detalle no pasa a la siguiente etapa hasta que cumple con los requisitos. Para un mejor control de calidad se utilizan equipos de calibración especiales. Permiten a los trabajadores verificar la temperatura en el horno, el diámetro y el espesor de la placa, así como otros parámetros. El equipo de calibración también se revisa periódicamente para comprobar su correcto funcionamiento.
El producto final también se prueba exhaustivamente en función de las condiciones en las que se utilizará. Si el dispositivo está diseñado para cazadores o observadores de la naturaleza, se puede probar mediante golpes o vibraciones. Si es para fines militares, se colocará en condiciones de alta temperatura o humedad durante varios días. La prueba visual del funcionamiento del producto también es muy importante. Ahora ya sabe lo difícil que es para un fabricante producir un dispositivo de visión nocturna de calidad y por qué el coste de algunos modelos es tan alto. Si necesita un buen visor de visión nocturna, cómprelo solo de un proveedor de confianza.