Лучше видеть в темноте

Interfax-Russia.ru - ГНЦ "Орион" разработал перспективную систему для приборов ночного видения нового поколения.

© РИА Новости. Александр Кряжев

Специалисты государственного научного центра (ГНЦ) "НПО "Орион" (входит в холдинг "Швабе", ГК "Ростех") разработали новую технологию, позволяющую создавать сравнительно недорогие приборы ночного видения.

"Мы разрабатываем фоточувствительные структуры на основе квантовых коллоидных точек, которые также дадут возможность создавать приборы, причем приборы с высокими техническими показателями, достаточно скромные по цене", - сообщил журналистам в Новосибирске на полях всероссийской конференции "Фотоника-2021" замгендиректора ГНЦ "НПО "Орион" Игорь Бурлаков.

По его словам, это направление пока еще только начинает развиваться, и российские разработчики находятся "на шаг впереди западных коллег".

Применение технологии позволит перейти от вакуумных электронно-оптических приборов ночного видения к полностью твердотельным.

Вместе с тем, в начале сентября "Швабе" запатентовал новый улучшенный прибор ночного видения. Его разработали инженеры Московского завода МЗ "САПФИР", который также входит в холдинг. Устройство позволяет искать объекты при низкой естественной ночной освещенности и пониженной прозрачности атмосферы (например, во время тумана, дождя, снегопада).

"Справиться с данной задачей удалось за счет дополнительно введенного тепловизионного канала и блока управления пассивным режимом, а также других технических элементов", - пояснила пресс-служба холдинга.

По словам генерального директора МЗ "САПФИР" Сергея Кузнецова, предложенная конструкторская идея улучшает функционал приборов ночного видения.

"Помимо точного наблюдения объекта в любых условиях в числе преимуществ разработки - оперативная регулировка угла поля зрения без потери высокого качества изображения. Данная опциональность выделяет прибор на фоне уже имеющихся на рынке решений", - сказал Кузнецов.

Ожидается, что модернизированный прибор позволит пользователю получить увеличение от трех до десяти крат. Максимальная дальность распознавания ростовой фигуры человека при нормальной прозрачности атмосферы составит до 1 км, грузовика - до 4 км, корабля - до 15 км.

В прошлом году холдинг "Швабе" запустил серийное производство первого в России прибора ночного видения с функциями тепловизора.

"Многофункциональность, надежность и эргономика устройства позволяет его использовать для решения большого числа задач: охоты, егерского хозяйства, наблюдения за различного рода объектами. Прибор превосходит зарубежные аналоги по ряду характеристик, в том числе по углу обзора", - сообщал исполнительный директор "Ростеха" Олег Евтушенко.

Как пояснили в пресс-службе госкорпорации, монокуляр совмещает в себе функции прибора ночного видения и тепловизора за счет принципа совмещения двух изображений - одного в ближнем ИК-диапазоне и второго - в среднем ИК-диапазоне. Кроме того, прибор влагоустойчив и пыленепроницаем, а компактные размеры позволяют размещать его на голове с помощью специальной маски.

"Разработка позволяет распознавать в темноте различные объекты: животных, людей, работающие механизмы, в том числе, в сложных погодных условиях. Наименьшая дистанция фокусировки составляет 5 метров, дальность распознавания объекта - 200 метров", - добавили в компании.

Прибор разработал Новосибирский приборостроительный завод холдинга "Швабе".

В состав "Швабе" в настоящее время входят 64 организации в России (в Москве и Московской области, Екатеринбурге, Санкт-Петербурге, Казани, Новосибирске и других городах), а также за рубежом (в Китае, Германии, Швейцарии, Белоруссии). В структуре работают более 18 тыс. специалистов, в том числе 5 тыс. конструкторов и разработчиков.

Как сообщалось, исследования в области ночного видения проводят и ученые Института физики полупроводников им. А.В. Ржанова (ИФП, г. Новосибирск). Специалисты создали наноструктуры, позволяющие усилить чувствительность приборов ночного видения и систем волоконно-оптической связи. Для этого ученые объединили имеющуюся у них технологию с последними достижениями в области плазмоники. В частности, как пояснил один из авторов исследования, завлабораторией ИФП Анатолий Двуреченский, структуры с квантовыми точками "германий в кремнии" с контролируемыми параметрами были сопряжены с плоскими металлическими решетками субволновых нанодисков, либо отверстиями в металлической пленке.

"Металлические нанодиски или отверстия в металлической пленке выступали в качестве метаповерхностей, позволяющих преобразовать внешнее электромагнитное излучение в поверхностные плазмон-поляритонные волны", - сказал он.

По словам Двуреченского, свойства получившихся многослойных нанообъектов позволяют в десятки раз увеличить чувствительность фотодетекторов и эффективность излучателей света для ближнего и среднего инфракрасного диапазонов длин волн.

"Компоненты плазмоники и метаматериалов совместимы с электронными микросхемами и обладают высоким потенциалом в минитюаризации интегрированных фотонных схем, обеспечивая связь между электроникой и фотоникой", - также отметили в пресс-службе института.

По данным пресс-службы, в исследованиях также принимали участие специалисты Новосибирского госуниверситета (НГУ), Томского госуниверситета (ТГУ) и сотрудники Научно-практического центра по материаловедению Национальной академии наук Белоруссии.

Квантовые точки - трехмерные фрагменты нанометровых размеров полупроводника, в котором носители заряда (электроны или дырки) локализованы и не могут свободно двигаться во всех направлениях. Воздействуя на квантовую точку переменным электрическим полем, можно обеспечить испускание фотонов (так устроены миниатюрные источники излучения), либо протекание электрического тока электронов, что используют в фотодетекторах.

Плазмон – это псевдочастица, квант (неделимая порция) колебания свободных электронов в металле. Плазмонный эффект (резонанс) - резонансные колебания электронов в металлических пленках, длина волны которых определяется строением пленки и диэлектрической функцией используемых металлов.