Die technische Leistung der Nachtsichtgeräte im Detail
Wenn Elektronen durch die Röhre strömen, geben die Atome in der Röhre ähnliche Elektronen in einer Anzahl ab, die ein Faktor der ursprünglichen Elektronenzahl multipliziert mit einem Faktor von eins ist (etwa ein paar Tausend Mal). Dies wird durch Mikrokanalplatten (MCPs) in der Röhre erreicht. Die MCP ist eine Miniaturglasscheibe mit Millionen mikroskopischer Poren (Mikrokanäle), die mithilfe von Glasfasertechnologie hergestellt wurden. Die Mikrokanalplatte befindet sich in einem Vakuum und an beiden Seiten der Scheibe sind Metallelektroden angebracht. Jeder Mikrokanal ist etwa 45-mal so lang wie breit und funktioniert wie ein elektronischer Verstärker.
Wenn Elektronen von der Photokathode auf die erste Elektrode auf der Mikrokanalplatte treffen, werden die Elektronen unter einer Hochspannung von 5000 Volt zwischen den beiden Elektroden durch die Glasmikrokanäle beschleunigt. Der Durchgang der Elektronen durch den Mikrokanal führt dazu, dass Tausende von Elektronen aus dem Kanal freigesetzt werden. Dieser Vorgang wird als kaskadenartige Sekundäremission bezeichnet. Kurz gesagt, die ursprünglichen Elektronen treffen auf die Seite des Mikrokanals und dann geben die angeregten Atome weitere Elektronen frei. Diese neuen Elektronen treffen auch auf andere Atome und lösen eine Kettenreaktion aus, in deren Folge eine Handvoll Elektronen in den Mikrokanal eintreten und Tausende ihn verlassen. Ein interessantes Phänomen ist, dass die Mikrokanäle auf der MCP einen winzigen Neigungswinkel (ungefähr 5-8 Grad) aufweisen, um sowohl Elektronenkollisionen auslösen zu können als auch ionische und direkte optische Rückkopplung von der phosphoreszierenden Plasmaschicht am Ausgang zu verringern.
Nachtsichtkarten zeichnen sich durch ihren unheimlichen grünen Schimmer aus.
Am Ende der Bildverstärkerröhre treffen Elektronen auf einen mit Phosphor beschichteten Bildschirm. Diese Elektronen behalten ihre relativen Positionen bei, während sie durch die Mikrokanäle laufen, was sicherstellt, dass das Bild intakt bleibt, da die Elektronen auf die gleiche Weise ausgerichtet sind, wie die Photonen ursprünglich ausgerichtet waren. Die von diesen Elektronen getragene Energie bewirkt, dass das phosphoreszierende Material einen angeregten Zustand erreicht und Photonen freisetzt. Diese Phosphore erzeugen ein grünes Bild auf dem Bildschirm, was zu einem Merkmal von Nachtsichtgeräten geworden ist. Das grün phosphoreszierende Bild kann durch eine weitere Linse, ein sogenanntes Okular, betrachtet werden, mit dem das Bild vergrößert oder der Fokus angepasst werden kann. Das NVD kann an ein elektronisches Anzeigegerät wie einen Monitor angeschlossen werden, oder das Bild kann direkt durch das Okular betrachtet werden.
