Jika anda pernah menonton dokumenseri ketenteraan, pertunjukan ekspedisi malam hidupan liar, atau klip latihan taktikal yang memaparkan koperasi yang bergerak melalui kegelapan tanpa pancaran cahaya tunggal, anda mungkin tertanya-tanya: bagaimanakah cermin mata penglihatan malam (NVG) menarik kebolehan yang kelihatan ajaib untuk melihat dalam kegelapan hampir keseluruhan? Sebagai seseorang yang menghabiskan lapan tahun terakhir membekalkan peralatan penglihatan malam berprestasi tinggi kepada unit tentera, penyelidik pemuliharaan dan pasukan pengembaraan luar, saya telah mengemukakan soalan ini beratus kali—dan ia sentiasa membawa kepada titik kritikal yang sama: sumber kuasa NVG bukan sekadar bateri, ia adalah teras yang tenang dan sederhana yang bertukar menjadi cahaya ambien yang samar-samar. Mari kita pecahkan perkara ini secara ringkas, tanpa jargon yang boleh mengaburkan teknologi, dan terangkan mengapa mendapatkan hak ini tidak boleh dirundingkan bagi sesiapa yang bergantung pada cermin mata mereka selepas gelap.
Mula-mula, mari kita dasarkan perkara ini dalam asas cara penglihatan malam berfungsi, kerana sumber kuasa berkaitan terus dengan setiap langkah proses itu. NVG peningkatan imej tradisional— jenis yang digunakan oleh pasukan tentera dan penguatkuasa undang-undang, seperti Gogal Penglihatan Malam AN/PVS7 Gen 3 yang saya bekalkan—tidak menghasilkan cahaya daripada udara nipis. Sebaliknya, ia menguatkan sejumlah kecil cahaya sedia ada: cahaya bintang, cahaya bulan, malah cahaya inframerah samar yang dikeluarkan oleh objek panas. Cahaya itu mengenai fotokatod di dalam tiub penguat imej goggle, yang menukar foton (zarah cahaya) kepada elektron. Elektron tersebut kemudiannya dipercepatkan, didarab, dan ditembak pada skrin fosfor, di mana ia bertukar kembali menjadi cahaya yang boleh dilihat yang anda lihat melalui kanta mata. Setiap langkah di sini memerlukan bekalan kuasa yang mantap dan tepat—dan di situlah kebanyakan orang terlepas sasaran.
Anda mungkin menganggap bateri AA standard akan berfungsi untuk langkah pecutan itu, tetapi inilah tangkapannya: proses pengganda elektron di dalam tiub penguat imej Gen 3 memerlukan sekitar 12,000 volt untuk beroperasi. Tiada bateri beralkali di luar rak mencecah voltan seperti itu. Itulah sebabnya hampir semua NVG menggunakan pek bateri yang kecil dan diskret yang dipasangkan dengan komponen yang dipanggil "penyongsang voltan" atau "penukar langkah naik". Penyongsang mengambil voltan rendah daripada bateri (biasanya 1.5V, 3V atau 6V, bergantung pada model goggle) dan meningkatkannya kepada arus terus 12,000 volt yang diperlukan untuk menjalankan tiub penguat imej. Ia adalah litar yang kecil dan cekap yang telah diperhalusi selama beberapa dekad—kuasa yang mencukupi untuk mendarabkan cahaya samar 50,000 kali (untuk Gen 2) atau bahkan 500,000 kali (untuk Gen 3) tanpa menambah pukal yang akan membebankan pengguna semasa misi yang panjang.
Mari kita bercakap tentang jenis bateri, kerana di situlah kepraktisan bertemu dengan prestasi. Bateri yang paling biasa untuk NVG peningkatan imej standard ialah bateri litium CR123A. Bateri bulat yang kecil ini popular kerana ia menyalurkan 3 volt, mempunyai jangka hayat yang panjang (sehingga 10 tahun tidak diaktifkan, yang penting untuk gear yang mungkin disimpan dalam kit selama bertahun-tahun sebelum digunakan), dan berfungsi dengan baik dalam suhu yang melampau—malam Artik yang membeku atau panas padang pasir yang terik, yang kedua-duanya boleh mengalirkan bateri beralkali biasa dengan cepat. Untuk beberapa gogal yang lebih besar atau berbilang tiub, seperti GPNVG-18 Night Vision Quad Goggles yang saya edarkan, yang menggunakan empat tiub penguat imej berasingan untuk medan pandangan yang luas, pasukan mungkin memasangkan dua bateri CR123A untuk mendapatkan voltan tambahan yang diperlukan untuk menghidupkan keempat-empat tiub sekaligus. Itulah pilihan reka bentuk yang telah kami uji secara meluas; satu bateri boleh bergelut untuk mengekalkan voltan yang konsisten apabila menjalankan berbilang penguat, yang membawa kepada imej yang malap atau herot pada pertengahan penggunaan.
Untuk gelombang gogal baharu yang menggabungkan peningkatan imej dengan pengimejan terma—seperti Night Vision Thermal Fusion Goggles—keperluan kuasa adalah lebih tinggi. Gogal terma mengesan tandatangan haba, bukan cahaya yang kelihatan, dan ia mempunyai tatasusunan penderianya sendiri yang memerlukan kedua-dua voltan tinggi untuk intensifikasi imej dan bekalan kuasa berasingan untuk pengesan haba. Model ini selalunya menggunakan pek litium-ion boleh dicas semula yang lebih besar, kadangkala dengan keupayaan pengecasan USB, jadi pengguna boleh menambahnya antara penggunaan. Saya telah mendengar daripada pelanggan dalam pemuliharaan hidupan liar, yang menggunakan cermin mata untuk menjejaki spesies malam tanpa mengganggu mereka, bahawa bateri boleh dicas semula adalah pengubah permainan—mereka boleh melakukan ekspedisi berbilang hari tanpa membawa kotak bateri pakai buang. Itulah sebabnya saya telah menetapkan satu titik untuk menyimpan pilihan boleh guna dan boleh dicas semula untuk semua gogal kami, memadankan sumber kuasa dengan keperluan setiap pengguna.
Tunggu, saya harus membincangkan mitos biasa di sini: sesetengah orang berpendapat NVG menggunakan iluminator inframerah (lampu IR) untuk "menerangi" kegelapan, seperti lampu sorot. Itu bukan cara NVG standard berfungsi, dan ini adalah satu kesilapan besar bagi sesiapa sahaja yang bergantung padanya untuk bersembunyi. Iluminator IR ialah alat tambah pilihan, bukan komponen kuasa teras. Ia adalah LED kecil berkuasa rendah yang memancarkan cahaya inframerah—cahaya yang tidak dapat dilihat oleh mata manusia, tetapi tiub penguat imej boleh mengesan—untuk digunakan di tempat yang sifar cahaya ambien, seperti gua dalam. Pencahayaan itu menggunakan sedikit kuasa, biasanya sel butang kecil, tetapi ia direka untuk penggunaan yang singkat dan sekali-sekala, bukan operasi yang dilanjutkan. Kebanyakan pasukan tentera mengelak daripada menggunakan iluminator IR melainkan benar-benar perlu, kerana cahaya inframerah yang tidak kelihatan boleh diambil oleh peralatan penglihatan malam yang lain, memberikan kedudukan mereka. Kuasa sebenar untuk NVG hampir sepenuhnya didedikasikan untuk tiub penguat imej, bukan penerang.
Sekarang, mari kita bercakap tentang apa yang berlaku apabila sumber kuasa gagal, kerana di situlah pertaruhan menjadi nyata. Saya pernah mempunyai seorang pelanggan yang merupakan seorang renjer taman melakukan rondaan malam di hutan tebal; bateri gogglenya mati separuh jalan melalui syifnya, menyebabkan dia buta secara berkesan. Dia memberitahu saya kemudian dia akan memotong sudut dengan menggunakan bateri AA generik dan bukannya CR123A yang ditentukan, dengan mengandaikan perbezaan voltan boleh diabaikan. Ternyata voltan yang lebih rendah daripada AA tidak mencukupi untuk menghidupkan tiub penguat imej sepenuhnya, jadi selepas beberapa jam penggunaan, tiub tidak dapat mengekalkan pecutan, dan goggle terputus sepenuhnya. Itulah sebabnya saya sentiasa memberitahu pelanggan baharu: jangan sekali-kali menggantikan jenis bateri yang disyorkan. Voltan, kapasiti dan kadar longkang semuanya ditentukur kepada tiub penguat khusus goggle, dan menggunakan bateri yang salah bukan sekadar prestasi yang melanda—ia adalah risiko keselamatan. Untuk GPNVG 18 dengan Wide Field Sensor, yang digunakan oleh pasukan taktikal untuk misi 24 jam, kami menyertakan penunjuk hayat bateri sebagai standard, supaya pengguna dapat melihat dengan tepat berapa banyak kuasa yang tinggal sebelum terlambat.
Satu lagi perkara yang saya tidak nampak sering dijelaskan: kecekapan kuasa NVG moden. Tiub Gen 3, yang merupakan piawaian emas untuk kebanyakan kegunaan profesional, jauh lebih cekap daripada model Gen 2 yang lebih lama. Tiub Gen 3 boleh menghasilkan imej yang jelas dengan kuasa yang kurang, bermakna satu bateri CR123A boleh bertahan selama 40 hingga 50 jam penggunaan berterusan, berbanding 20 hingga 30 jam untuk Gen 2. Itulah perbezaan yang besar untuk pasukan yang beroperasi di kawasan terpencil atau dalam misi yang panjang. Goggle Empat Mata Untuk Pemerhatian Hidupan Liar, yang saya bekalkan kepada penyelidik yang mengkaji spesies yang sukar difahami seperti jaguar atau burung hantu, direka bentuk untuk penggunaan senyap dan jangka panjang, jadi ia menggunakan litar kuasa yang lebih cekap untuk memanjangkan hayat bateri-sesetengah pengguna telah melaporkan mendapat lebih 60 jam pada satu set bateri dalam penggunaan aktiviti rendah.
Saya juga melihat peralihan dalam beberapa tahun kebelakangan ini ke arah sistem kuasa modular. Beberapa pelanggan baharu saya, seperti pengajar kelangsungan hidup luar, ingin menukar bateri dengan cepat tanpa perlu meraba-raba petak kecil dalam gelap. Itulah sebabnya kami mereka bentuk cermin mata kami dengan pek bateri akses mudah yang mengklik pada tempatnya, supaya anda boleh menukar bateri yang mati dalam beberapa saat sambil mengekalkan cermin mata anda pada muka anda, tidak perlu menanggalkannya pada pertengahan operasi. Ia adalah perubahan reka bentuk yang kecil, tetapi ia membuat perbezaan yang besar dalam situasi tekanan tinggi.
Sekarang, mari kita akhiri perkara ini dengan sebab perkara ini penting bagi sesiapa sahaja yang mempertimbangkan untuk membeli peralatan penglihatan malam. Sumber kuasa bukanlah sesuatu yang difikirkan semula—ia adalah asas prestasi, kebolehpercayaan dan keselamatan gogal anda. Sama ada anda seorang pengendali tentera yang memerlukan gear yang berfungsi dalam suhu -40°F atau penyelidik hidupan liar yang memerlukan cermin mata yang tidak akan kehabisan pada pertengahan ekspedisi, memilih persediaan kuasa yang betul adalah sama pentingnya dengan memilih tiub penguat imej. Jika anda ingin membeli cermin mata penglihatan malam untuk kegunaan peribadi, profesional atau penyelidikan, saya telah menghabiskan bertahun-tahun menguji dan mendapatkan model yang mengimbangi kecekapan kuasa, ketahanan dan prestasi untuk setiap aplikasi. Saya di sini untuk membantu anda mencari goggle yang betul—dan persediaan kuasa yang betul—untuk memenuhi keperluan anda. Untuk membincangkan keperluan khusus anda dan bertanya tentang stok, sila hubungi pasukan kami untuk perundingan perolehan.
Rujukan
- Persatuan Perindustrian Pertahanan Kebangsaan. (2021). Teknologi Penglihatan Malam: Tiub Penguat Imej dan Sistem Kuasa. Akhbar NDIA.
- Direktorat Penglihatan Malam Tentera AS dan Penderia Elektronik. (2019). Manual Teknikal: Operasi dan Penyelenggaraan Goggle AN/PVS7 Gen 3.
- Kesatuan Antarabangsa untuk Pemuliharaan Alam Semula Jadi. (2020). Peralatan Pemantauan Hidupan Liar: Amalan Terbaik Goggle Penglihatan Malam untuk Penyelidikan Jauh.
- Persatuan Penglihatan Malam & Elektro-Optik. (2022). Kemajuan Kecekapan Kuasa dalam Gogal Penglihatan Malam Generasi Seterusnya. Jurnal NVES.
