|::- أجهزة الرؤية الليلية - ::|

السلام عليكم ورحمة الله و بركاته |::- أجهزة الرؤية الليلية - ::| Progress

أهلا و سهلا بجميع أعضاء و رواد منتدى العلوم الهندسية



|::- أجهزة الرؤية الليلية - ::| 1-%20(183)

أجهزة الرؤية الليلية

تستخدم أجهزة الرؤية الليلية الآن على مدى واسع في المهام الأمنية والعسكرية ومهام أخرى، وقد تطور مداها ليبلغ ۱۸۰ مترا وترى جيدا في ظلام الليل الدامس وفي حال غياب القمر وتلبد السحب بالغيوم. وهناك طريقتان للرؤية الليلية بحسب التكنولوجيا المستخدمة.
الطريقة الأولى: هي تحسين الصورة. وذلك بتجميع كمية الضوء القليلة جدا حتى موجات الأشعة تحت الحمراء التي لا تشعر بها العيون ثم يتم تكبير هذا الضوء حتى يمكن رؤية الهدف واضحا.
أما الطريقة الثانية: هي التصوير الحراري، وتعتمد على التقاط الموجات تحت الحمراء من الجزء العلوي من الأشعة تحت الحمراء من الضوء والتي تنبعث كحرارة من الأجسام بدلا من التقاط انعكاس الضوء. فالأجسام الدافئة تنبعث منها أشعة أكثر من الأجسام الأقل حرارة. ولفهم أجهزة الرؤية الليلية وطريقة عملها لا بد أولا من دراسة الضوء والأشعة تحت الحمراء.

الضوء وانعكاس الأشعة

يتكون الضوء من موجات تختلف في طولها اختلافا كبيرا وتحمل كل موجة معها مقدارا من الطاقة وهذه الطاقة مرتبطة بطول الموجة. كلما كان طول الموجة قصيرا زادت الطاقة المصاحبة للموجات الضوئية. فمثلا في مجال الادراك البصري للضوء، الأشعة البنفسجية تحمل طاقة أعلى من الأشعة الحمراء ويقع مجال الأشعة تحت الحمراء بجوار الطيف المرئي للضوء.
وتنقسم الأشعة تحت الحمراء إلى ثلاثة أقسام: الأشعة القريبة من الطيف المرئي ويتراوح طول موجتها من ۰،۷ إلى ۱،۳ ميكرون، «المتر = مليار ميكرون». والمتوسطة ويتراوح طول موجتها من ۱،۳ إلى ۳ ميكرون. وتستخدم الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة في الأجهزة المختلفة مثل التحكم عن بعد. ثم الأشعة الحرارية وهي تمثل معظم طيف الأشعة تحت الحمراء. الفرق الجوهري بين الأشعة تحت الحمراء القريبة والمتوسطة من جهة والتي تنعكس من الجسم والحرارية من جهة أخرى أنها تنبعث من الجسم نفسه لأنه يحدث على مستوى الذرة.

الذرات

تتكون الذرة من نواة «تحتوي على البروتونات والنيوترونات» وسحابة من الالكترونات تدور حولها في مدارات مختلفة. والنظريات الحديثة لتشريح الذرة لا تتبنى صورة المدارات المنفصلة للالكترون بل تنظر إليها كسحابة أو وحدة مترابطة. وعندما تتعرض الذرة للطاقة فإن الالكترونات تنتقل إلى مدار به مستوى طاقة أعلى بعيدا عن النواة، ثم يحاول العودة إلى مستواه الأصلي في الحالة الطبيعية.
وعندما يحدث هذا فإنه يتخلص من الطاقة لديه في صورة فوتون «جزىء الضوء»، وعندما ترى عمود التسخين الكهربائي يصدر لونا أحمر براقا فما ذلك إلا الكترونات تمت إثارتها بمصدر حراري فانتقلت إلى مصدر طاقة أعلى، وتعود إلى مستواها الأصلي مصدرة طاقتها في صورة فوتونات حمراء اللون.
وكل شيء حي يستهلك الطاقة وكذلك الجمادات مثل الصواريخ والماكينات، مما يولد الحرارة، والحرارة تتسبب في انطلاق فوتونات ضوئية من المجال الحراري للأشعة تحت الحمراء. وكلما زادت الحرارة كانت موجات الضوء للأشعة تحت الحمراء المنبعثة أقصر طولا. بل إن الأجسام شديدة الحرارة تصدر فوتونات في مجال الضوء المرئي بداية من الأحمر فالبرتقالي والأصفر والأزرق وأخيرا أعلاها الأبيض. وتعتمد أجهزة الرؤية الليلية على الأشعة الحرارية تحت الحمراء المنبعثة من الأجسام.

أنواع أجهزة الرؤية الليلية

هناك نوعان شائعان من أجهزة الرؤية الليلية: النوع الأول يعمل في درجة حرارة الغرفة بلا تبريد، ويعمل بلا ضوضاء وفورا وبه بطارية مثبتة به.
أما النوع الثاني «المتجمد» فهو أغلى بكثير من النوع الأول ويمكن كسره بسهولة. جميع مكوناته محكمة الغلق داخل حاوية تبرده عند درجة حرارة صفر مئوية. وهذا الجهاز له حساسية فائقة وجودة عالية جدا للصور الملتقطة ويشعر بتغير حراري مقداره ۱۱۰ من الدرجة المئوية على بعد ۳۰۰ متر ويستطيع تحديد هل هذا الشخص يحمل سلاحا أم لا.

معالجة الصور وتنقيتها

وأجهزة الرؤية الليلية تعتبر رائعة في تمييز الأشخاص والعمل في الظلام الدامس إلا أن معظمها يستخدم تكنولوجيا تنقية الصور وتحسينها وتعتمد على أنبوب خاص يسمى «مقوي الصورة» وهو يجمع ويحسن الأشعة الضوئية وتحت الحمراء.
ويتكون الجهاز من مجموعة من العدسات تلتقط أشعة الضوء والأشعة تحت الحمراء القريبة من الطيف.
والضوء المتجمع يتوجه إلى أنبوب التقوية الذي يستخدم لتحويل طاقة الفوتونات الضوئية المستقبلة من الهدف إلى إلكترونات. وتحتوي معظم أجهزة الرؤية الليلية على مصدر كهربي للأنبوب من بطاريات مثبتة به ويخرج جهدا قيمته ۵ آلاف فولت. وتمر الإلكترونات المتولدة في أنبوب التقوية، وهنا يولد الأنبوب آلاف الالكترونات المتطابقة معها من خلال لوح القنوات الدقيقة وهو لوح زجاجي به ملايين الثقوب الميكروسكوبية ويستخدم تكنولوجيا الألياف الضوئية. وعندما تصطدم الإلكترونات القادمة من القطب الكهربي باللوح الزجاجي فإن الفولت العالي المتولد يدفعها بسرعة عالية خلال القنوات الدقيقة عبر القطبين على جهتي اللوح.
وتؤدي طاقة اصطدام الالكترونات بالفوسفور إلى إثارته وانبعاث فوتونات نتيجة هذه الطاقة. وهذه الفوسفورات تنتج الصورة الخضراء على الشاشة التي تميز أجهزة الرؤية الليلية.
وتستخدم عدسة أخرى لرؤية الصورة الفسفورية الخضراء تسمى «عدسة العين» والتي تتيح تحسين وتكبير والتركيز على الصورة. ويمكن مراقبة الهدف بالنظر في منظار الجهاز أو عرض الصورة على شاشة مراقبة.