综述：欧洲超二代像增强器技术的选择及进一步发展

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目前在像增强器领域，存在着两种像增强器，即超二代像增强器和三代像增强器。这两种像增强器结构相同，但光电阴极不同，制造技术也不同。超二代和三代像增强器使用同一套指标来表征其性能。这些指标包括增益（Gain）、极限分辨力（RES）、等效背景照度（EBI）、信噪比（SNR）以及调制传递函数（MTF）等。但直到现在，三代像增强器并未取代超二代像增强器，而且在过去的32年，各自的性能都有了很大的提高，都显示出了强大的生命力。

近期，北方夜视技术股份有限公司李晓峰等人在《红外技术》期刊上发表了以“欧洲超二代像增强器技术的选择及进一步发展”为主题的综述文章。李晓峰博士为正高级工程师，主要从事微光夜视技术的研究工作。

欧洲像增强器产商为何要放弃三代像增强器技术转而发展超二代像增强器技术，超二代像增强器性能特点怎么样，与三代像增强器的差距，性能是否能进一步提高，这项研究重点针对这些问题进行了研究和分析。

二代和三代像增强器的比较

近贴聚焦式二代像增强器（简称：二代像增强器）主要应用于AN/PVS-5夜视头盔，而三代像增强器主要应用于ANVIS航空兵夜视头盔。二代和三代像增强器在结构上基本相同，都包括输入窗、光电阴极、微通道板（MCP），荧光屏以及输出窗，它们沿着像增强器的光轴从左向右依次排列，如下图。

二代和三代像增强器

二代像增强器与三代像增强器相比较，主要区别有7点。第1是输入窗，第2是减反膜，第3是光电阴极，第4是阴极电压，第5是离子阻挡膜，第6是真空封接方式，第7是内部真空度。

尽管三代像增强器的制作工艺更复杂，成本更高，但由于其性能远高于二代像增强器，于是在20世纪80年，三代像增强器技术成为了像增强器技术的发展方向。同时在欧洲，从1985年开始，英国的Mullard实验，法国LEP实验室，法国Thomson-CSF实验室，德国AEG公司，荷兰DEP公司等纷纷加入了三代像增强器技术的研发行列并相继推出了自己的三代像增强器。

超二代像增强器技术的选择

超二代与二代像增强器相比较，在结构上仅仅是将光纤面板输入窗替换为玻璃输入窗，其他不变，即光电阴极、MCP以及荧光屏与二代像增强器相同。超二代像增强器的结构如下图。

超二代像增强器

尽管超二代与二代像增强器相比较，在结构上仅仅是输入窗有所变化，但超二代像增强器却采用了一些与二代像增强器制作工艺完全不同的新工艺。如采用新的光电阴极的制作工艺，使得Na2KSb光电阴极的阴极灵敏度有了较大幅度提升。又如采用新的MCP表面处理工艺，使MCP的分辨力得到了较大幅度提升。由于新工艺的采用，使得超二代像增强器的性能远超二代像增强器，并且接近了三代像增强器。

像增强器是一种真空电子器件，价格较高，因此不仅要追求高性能，而且也要追求低成本。超二代与三代像增强器相比较，性能差距不大。但发展超二代像增强器，不需要昂贵的设备投资，可以沿用原有的生产线，可以同时生产一代、二代和超二代像增强器，产品谱系宽，因此生产成本低。欧洲的像增强器生产商，如Photonis以及DEP公司，均为股份有限公司，经济因素往往是这些公司做出选择的重要因素，所以欧洲公司选择了发展超二代像增强器技术的路线。另外从商业竞争的角度看，如果欧洲公司也发展三代像增强器，那么将面临着与美国公司三代像增强器的直接竞争。而欧洲的公司发展超二代像增强器，与三代像增强器形成差异化，这样就可以避免与美国公司的直接竞争，这也是欧洲像增强器产商选择发展超二代像增强器技术的另一个原因。

而超二代像增强器在增益、信噪比和分辨率等性能方面得到进一步提高。另外，三代像增强器相比于超二代像增强器，虽然阴极灵敏度高，但因其MCP的噪声因子大，使得信噪比并未远超出超二代像增强器。三代像增强器噪声因子高的原因是在于采用了具有离子阻挡膜的MCP。

从技术标准来看，美国三代像增强器的技术标准体现在美国政府不同阶段的Omnibus采购计划中，罗马数字越大，时间越近，不同“型”的三代像增强器的技术标准也不一样。超二代像增强器技术标准由法国Photonis公司制定并引领。超二代像增强器技术标准的命名是以英文缩写加阿拉伯数字后缀的方式，如SHD-3等。型号越高，出现的时间越晚，技术水平也越高。