| Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |
Забегая вперед, отмечу, что над однородностью восстановления свинца мы бились более двух лет, как и над однородностью волокон, хотя бы для одной партии микроканальных усилителей — для разных-то партий состав стекла в стекловолокнах все-равно плавал вокруг средней величины, поэтому требовалось подбирать под конкретную партию и параметры восстановления свинца — температуру и длительность — на основе измерений текущей проводимости каналов, так что схема аналоговой аппаратуры для управления печками за три года с начала разработок разрослась до двух шкафов. Ну а сам конвейер по изготовлению микроканальных ЭОП мы разрабатывали и отлаживали лет пять. Причем с одновременным совершенствованием самих приборов.
Так, по нашей первой технологии часть электронов, выбитых светом с фотокатода, попадала в перегородки между волокнами — то есть в их торцы — и терялась для изображения. Ввели "раззенковку" входных отверстий — более интенсивно растворяли их кислотой, так что стенки стачивались до клина. Прирост получился небольшим — хотя на расширенное отверстие теперь падало больше электронов, далеко не всем удавалось пройти внутрь канала — угол падения мог быть таким, что электрон просто отскакивал обратно или слишком вбок. Ввели покрытие входных отверстий каналов материалами с высоким коэффициентом вторичной эмиссии — оксидом магния или йодидом цезия. Стало существенно лучше. Особо умные типа меня тут же предложили покрывать этим веществом и каналы — ну а чего, свинцом ведь покрываем ! — в ответ на что чуть не были покрыты русским матом, но потом народ подостыл и популярно объяснил, что не получится, потому что свинец восстанавливается из стекла — его окислов свинца. А оксид магния или йодид цезия — даже если их каким-то образом ввести в стекло и сохранить там при всех этих переплавках и вытяжках, то при восстановлении водородом они превратятся непойми во что. "Ну а если чистый магний ... или цезий ... или другой металл ... может, они и будут работать в восстановленном виде ?". В общем, народ обещал подумать, а я под это дело открыл новую тему — мало ли ... Ну, ладно — количество электронов нарастили — так пошла засветка ! Люминофор стал светить слишком ярко, этот свет возвращался обратно к фотокатоду через просветы микроканалов, выбивал электроны, которые снова с усилением шли к люминофору и так далее. Пришлось делать косые каналы — разрезать жгут стекловолокон на микроканальные пластины не точно поперек, а по диагонали, чтобы в итоге свет от экрана упирался бы в косые стенки каналов — а электронам ведь все-равно — ну пойдут по ускоряющему каналу, расположенному косо, а не под прямым углом к фотокатоду — невелика беда.
В общем, проблемы понемногу решали. Причем одно время казалось, что конкурирующие технологии себя еще покажут. Так, на одноколбовых ЭОП с комбинированной электростатической и магнитной фокусировками мы достигли уже отличных показателей по разрешающей способности — подбором напряжений, количества и формы электростатических линз и магнитных катушек. Вот только эксплуатировать такие системы было очень сложно — характеристики источников питания плавали, плавали характеристики линз и катушек — от тепловых эффектов — соответственно, чтобы получать четкое изображение, требовалось постоянно регулировать приборы. А еще надо учесть внешние поля — работающий рядом карбюраторный двигатель, если недостаточно заэкранировать его электрическую часть, сводил на нет все потуги как-то настроить четкое изображение — внешние поля постоянно и непредказуемо сбивали электроны с заданного настройками пути. Так что даже первые микроканальные ЭОП с разрешающей способностью одна точка на миллиметр были приняты очень тепло, а уже когда это разрешение было повышено в десять, двадцать, а потом и в пятьдесят раз — приборы просто полюбились и в войсках, и в лабораториях, и на заводах, и в медицинских учреждениях.
Да, как ни странно, микроканальные ЭОП шли прежде всего в гражданские отрасли, хотя с учетом военного времени эти отрасли были лишь продолжением военных учреждений. Военных успокаивало лишь понимание, что без развития науки и технологий им же самим воевать было бы куда труднее — сравнение с РККА было явно не в пользу последней. А еще военных успокаивал тот факт, что в первые месяцы выпуск качественных приборов был минимален — из десяти годных к эксплуатации, совсем уж без дефектов хорошо если был только один — он и шел в гражданку, а остальные девять — военным. Это из той сотни, что вообще была изготовлена — остальные девяносто вообще были непригодны ни под каким видом. Военным ведь, в принципе, можно смириться с тем, что, например, четверть изображения справа-сверху имеет потемнение — объекты можно разглядеть и с таким дефектом. А вот для получения, скажем, рентгеновских изображений, это уже не годится, так как становится непонятно — это различия в структуре просвечиваемого образца или особенность прибора ? Как бы то ни было, ИК-приборы, которые могли дать картинку в реальном времени и которые можно было надевать на голову даже обычному пехотинцу, произвели в войсках небольшой фурор.
ГЛАВА 16.
Точнее, это были уже не чисто ИК-приборы, а приборы для усиления слабого света, а ближний ИК-диапазон они усиливали "в том числе". Ночь вдруг стала белой. Не для всех, но для тех, кто нацеплял на голову наши новые приборы.
Весь фокус в невероятной усиливающей способности, которую обеспечивали эти микроканальные фотоумножители. Освещенность измеряется в люксах — один люкс — это мера освещенности бумажного листа, находящегося на расстоянии в один метр от свечи. Ну, сами по себе свечи эталоном быть не могли, так как материалы, фитили, размеры свечей находились в довольно широких пределах — в качестве эталонов использовалось свечение материалов в расплавленном состоянии — например, платины. Но чтобы представить себе эту меру, такое объяснение вполне подойдет.
Для чтения необходимо хотя бы 30 люксов. В ясный день солнце даст освещенность в 60-100 тысяч люксов. Не просто люксов, а именно тысяч — то есть минимум шестьдесят тысяч свечей. В тени в такой день освещенность будет 10-20 тысяч люксов. В пасмурный день — пять-двадцать тысяч, на закате в ясную погоду — тысяча. Ну и дальше идет совсем тьма. Полная Луна даст 0,2 люкса, в темную безлунную ночь освещение будет не более одной тысячной люкса, а при сплошной облачности и вообще около десятитысячной. Как говорится, "хоть глаз выколи".
И вот даже в таком освещении наши приборы позволяли что-то разглядеть — усиление в десять тысяч раз даже в самую темную ночь делало окружающую местность видимой как при освещении пяти, а то и пятидесяти лун — как минимум в люкс, а то и десять. Откуда темной безлунной ночью свет для наших микроканальников ? Есть несколько источников, просто глаз их уже не видит. Тут и свет солнца, рассеивающийся в атмосфере, особенно если солнце еще не ушло далеко за горизонт, и свет луны, который все-равно будет пробиваться через облака, если только она совсем уж не в новолунии. Ну и звезды. Самая яркая звезда — Сириус — дает освещенность в одну десятитысячную люкса. Следующий по яркости Канопус — половину этого значения. Альфа Кентавра — треть, Вега и Капелла — четверть, и так далее — как мне сказали наши ученые, основное освещение идет даже не от этих самых ярких звезд, а от того множества звезд, которые мы не видим глазом — нам кажется, что какой-то участок неба черный, но на самом деле он заполнен сотнями, тысячами, миллионами звезд — они-то и дают основное освещение от звезд, отчего небо в промежутках между видимыми звездами на самом деле равномерно сияет — надо только как следует разглядеть. Кстати, когда мы выделили один фотоумножитель нашим астрономам, новые открытия посыпались как из рога изобилия — просто они стали видеть то, что раньше было недоступно. Вот уж действительно — "открылась бездна, звезд полна, звездам нет счета, бездне — дна". Даже по-особенному сильно захотелось к ним слетать ... получится ли ...?
Ну, ладно, наш естественный спутник был поближе и давал ночью до шестидесяти процентов освещения. Зимой, говорят, даст еще больше и на большее время — я как-то не задумывался, но оказывается летом луна поднимается над горизонтом ниже и находится на небосводе меньше времени, чем зимой. А солнце — наоборот. То есть зимой по ночам будет светлее. Но и в рамках лунного месяца были особенности. Так, нарастающая луна светила ярче на двадцать процентов, чем убывающая, даже если они были в одинаковой фазе — просто на левой стороне луны больше темных пятен от кратеров — вот та сторона и отражает меньше света. Занятно. Но это еще не все сюрпризы нашего естественного спутника. Так, весной молодая луна проходит над горизонтом высоко и долго не закатывается, осенью же она показывается совсем ненадолго — осенью дольше светит старая луна, тогда как весной уже она филонит. Мы нагрузили астрономов и метеорологов, чтобы они подобрали нам эту информацию — ведь от нее зависит эффективность применения наших приборов ночного видения в зависимости от календаря, прежде всего лунного. Правда, когда мы все такие гордые вывалили эту информацию военным, те сказали "Ну да, мы это все учитываем — и разведка, и при передвижении". Вот блин, опять америку открыли.
Но, как бы то ни было, новые ПНВ были восприняты военными с радостью. Даже первые образцы, которые были не без недостатков. Так, степень усиления поначалу была всего три тысячи раз, то есть темная безлунная но ясная ночь превращалась максимум в ночь с полнолунием. "Так и отлично !" — сказали военные — "Вы бы еще четкость бы повысили, было бы совсем хорошо."
Да, с четкостью поначалу были проблемы. Ведь все электроны, что попадут в канал, усиливаются одинаково, поэтому если в канал попадут электроны, выбитые светом от человека и находящегося рядом куста, то разобрать "что там черное белеет" будет очень проблематично. В первых микроканальных пластинах диаметр каналов составлял вообще полмиллиметра, и при фокусном расстоянии в 35 миллиметров разглядеть отдельный предмет высотой 1,7 метра — например, человека — можно было с восьмидесяти метров. Да и то непонятно — это человек или же копна сена — на экране все-равно была вертикальная полоска в три точки высотой и одну шириной — различить человека — его руки-ноги — можно было с двадцати метров, а идентифицировать — с десяти. Мы ввели понятия "обнаружение", "распознавание" и "идентификация". Первый термин обозначал тот факт, что "там есть какой-то предмет", второй обозначал тот факт, что предмет распознан — человек, машина, танк. А третий термин обозначал факт, что можно понять, что это за предмет распознан — какая именно машина или танк, вооружен ли человек и его поза. Опытным путем мы выяснили, что для обнаружения надо, чтобы предмет занял минимум полтора пикселя изображения, для распознавания — уже шесть, а для идентификации — все двенадцать.
Но и такие параметры военных вполне устраивали — им что не дай, все возьмут. А ученые продолжали их радовать, каждый месяц-полтора уменьшая диаметр каналов. Каналы диаметром четверть миллиметра обеспечили дистанции уже 160, 40 и 20 метров, в одну десятую — уже четыре километра, километр и полкилометра — тут уже и авиаторы с радостью стали пользовать новые приборы — уж если стоящий человек обнаруживался на таких дистанциях, то танки длиной в пять-шесть метров можно было обнаружить с четырнадцати километров — ну, если зрение отличное, что для летчиков вообще-то было характерно. Распознать — с трех с половиной, а идентифицировать более чем с полутора. Да даже голову человека с такими приборами можно было обнаружить с семисот метров, а определить, что это именно голова — с девяноста. И это все еще без оптики.
Приборы с каналами следующего шага — в пятьдесят микрометров — пока получались в единичных количествах — мы работали в режиме "тик-так" — уменьшали диаметр каналов на пластинах диаметром в пару сантиметров, и потом "поднимали" эти каналы до следующих размеров пластин — три и пять сантиметров — больше диаметр, пожалуй, пока и не был нужен. Самым ходовым был диаметр в три сантиметра — и уже достаточное поле зрения, и совсем небольшой вес — системы с одной микроканальной пластиной весили менее полукилограмма, так что их вполне комфортно можно носить на шлеме или каске — мы вообще отказались от электростатической фокусировки электронов, а просто придвинули фотокатод и экран к самой пластине — при этом несколько просела чувствительность, так как некоторые электроны с фотокатода не влетали в каналы и, соответственно, терялись для усиления изображения, зато снизившийся вес скачком перевел эти приборы на новый уровень по степени удобства. Ну и еще три килограмма электроники и аккумуляторов, но они помещались в отдельной сумке. Системы с двумя, или, еще и с боковым зрением — с четырьмя пластинами — использовались в основном летчиками и танкистами — им не надо бегать по полям-лесам, поэтому полтора килограмма не так сказывались на их подвижности, тем более что их шлемы весили меньше, чем каски пехотинцев, так что почти то на то и выходило. Правда, уже и некоторые ДРГшники активно посматривали в сторону этих конструкций, вот только пока их было очень мало — даже по одноэлементным приборам с каналами диаметром в четверть или в десятую миллиметра мы обеспечили уровень пока только в пятьсот действующих приборов, да и то только в последние три недели — до этого степень выхода из строя просто зашкаливала и мы в основном работали только на текущую замену. Приборов с полумиллиметровыми каналами мы уже не выпускали, зато четвертьмиллиметровые уже шли диаметром пластин в три, и даже в пять миллиметров — последние в основном для технических войск из-за габаритов.
И эти приборы использовались очень активно. Наша авиация постепенно становилась ночными совами — видимость через приборы ночью была как днем, поэтому всякое движение пресекалось на корню — с неба вдруг сваливался изрыгающий пламя дракон, и немецкие подразделения только и могли, что рассыпаться в разные стороны. Правда, поначалу очень доставала засветка — как от наземных источников — костров, осветительных ракет — так и от огня бортового оружия, поэтому очень скоро мы стали вводить дополнительные фотоэлементы и управляющую схему, с помощью которой можно было автоматически снижать степень усиления через микроканальные усилители и тем самым уменьшать слишком сильный поток излучений от внезапно возникших источников — если действовавший на земле народ сразу же начал активно регулировать подаваемое на микроканалы напряжение, то в воздухе на это уже не хватало рук и летчик на время слеп.
Впрочем, зачастую народ просто опускал ИК-фильтры и высматривал все нужное лишь в ИК, полностью отсекая видимый диапазон. Ведь наши фотокатоды все-равно могли принимать излучение не более 4 микрометров, а максимум на такой длине волны давали источники, нагретые не менее чем до пятисот градусов по цельсию — а это патрубки двигателей, выхлопные газы, костры, пороховые дымы, те же осветительные ракеты — в общем, все то, что мы видели и раньше, но теперь на новом уровне — летчик видел это вживую, а не через оператора отдельного устройства с механическим сканированием — уже за счет одной только этой оперативности вероятность поражения целей увеличивалась раза в два минимум — именно это позволило штурмовикам активно работать ночью. Но были видны и более холодные источники — ведь любой источник излучает во всем спектре, поэтому мы могли регистрировать излучение от источников до ста пятидесяти градусов, пусть и очень тусклых — печные газы из землянок и дотов, пострелявшие стволы и тому подобное. Уточню — мы это видели и раньше. Точнее, могли определить либо одноэлементными детекторами, либо сканирующими системами. Только в этих случаях потом требовались либо доразведка оптическими приборами, либо сообщения об обнаруженных источниках тепла передавались через человека. Сейчас же пилот все видел вживую и мог сразу всаживать в обнаруженный источник ракету либо очередь.
| Предыдущая глава |
↓ Содержание ↓
↑ Свернуть ↑
| Следующая глава |
