In der Nacht sehen zu können ist in dieser hochtechnologischen Zeit immer noch mit einem Hauch Magie versetzt, aber wir können euch beruhigen, es ist kein Hexenwerk involviert nur Technik. Und diese ist nicht einmal eine sonderlich neue Technologie, bereits um die 1940er Jahre gab es erste Modelle. Nun aber zur Erklärung der Funktionsweise eines Nachtsichtgeräts.

Alle Restlichtverstärker funktionieren auf Basis der Vervielfachung von Licht im sichtbaren und nahen Infrarotbereich bis circa 1400 nm. Im weiter Entfernten IR-Bereich sind dann die Wärmebildgeräte beheimatet die euch auf „magische Weise“ Temparatur sehen lassen. Das Nachtsichtgerät besteht aus einem Objektiv, Bildverstärkerröhre, Stromquelle und einem Okular. Das Herzstück eines Nachtsichtgeräts ist somit die Bildverstärkerröhre.

Schemaskizze einer Generation 2 Bildverstärkerröhre

Das vorhandene Umgebungslicht (Restlicht) wird von dem beobachteten Objekt abgestrahlt und gelangt zum Objektiv. Durch das Objektiv wird ähnlich wie bei einer Kamera ein Bild auf die Photokathode projiziert. Aus jedem so beleuchteten Punkt der Photokathode treten aufgrund des äußeren Photoeffektes Photoelektronen aus und werden durch eine hohe elektrische Spannung (typisch 10 bis 17 kV) über den Abstand hinweg zum Leuchtschirm (Phosphorschicht) hin beschleunigt. Dort erzeugen sie im Auftreffpunkt durch Kathodolumineszenz einen Lichtfleck, dessen Helligkeit proportional zur Eingangsbeleuchtung ist. So kann auf der Ausgangsseite ein monochromes, meist grün-gelbliches, verstärktes Bild des Objekts betrachtet werden. Das entspricht der Funktionsweise eines Generation 1 Geräts.

Bei Bildverstärkerröhren der Gerneration 2 und 3 befindet sich im Vakumbereich zwischen Photokathode und dem Phosphorschirm noch ein zusätzlicher Bauteil, die Mikrokanalplatte (MCP). Diese vervielfacht die durch die Photokathode ausgesendeten Elektronen um ein Vielfaches, und dadurch wird das Bild heller und detailreicher. Auf den Aufbau von Generation 2 und Generation 3 Röhren wollen wir aber in einem extra BASICS Artikel eingehen.

Ein spannender Fakt ist, dass es sich bei einem Nachtischtgerät um eine analoge Technologie handelt. Die einzige analoge Technologie, die sich gegen die bisherigen Digitalen durchsetzten konnte. Die Frage ist nur, wie lange noch, denn das Digitale holt auf- Stichwort SIONYX.

Wir haben für Euch die neue SPARTANAT Kategorie BASICS eingeführt. Mit dieser stellen wir Euch die Grundlagen vor, von denen ihr immer schon wissen wolltet, wie sie funktionieren. 

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