微光夜视仪对烟火闪光辐射的响应

    强光致盲技术是近年发展起来的软杀伤性失能技术之一，是利用爆炸能量产生强闪光使人眼、光电传感器暂时失明或失效的一种光学弹药。随着光电子技术的发展，作为光电对抗主要形式的干扰技术也相应发展起来，国外曾报道烟火技术除在传统照明方面的应用外，可通过改进其辐射强度性能等来干扰夜视观瞄系统^[1，2]。

    1 基本原理

    微光夜视仪的核心器件是它的图像传感器——微光像增强器（又名微光管或像管），狭义上讲是能将微弱光（例如夜天光）照射下的景物，通过光电阴极的光电子转换、电子倍增器增强和荧光屏电- 光转换再现为可见图像的一类成像器件；而从广义上讲，它们是一类多波段、多功能的光电子成像器件，可用来对紫外光、可见光、近红外光、X线和γ线照射下的景物进行探测、增强和成像。微光像增强器通常由光电阴极、电子透镜、电子倍增器和荧光屏等功能部件组成，如图1 所示。

    微通道板电子增强器 MCP 是一块被加工成薄片（0.4mm 至几个毫米厚）的空芯玻璃纤维二维阵列，每个空芯管内径 6～50μm，长径比 40/1～80/1，薄片端面法线相对于微通道（见图 2）轴心线之“斜切角”或“偏置角”为 5°～10°通道内壁被 1 层电阻性二次电子发射膜所覆盖。MCP两端加有一直流工作电压 B+，并在其内壁电阻性薄膜连续分压下，建立起由低到高的电子加速电场。

    图 3 形象地表明了一个单丝微通道内的电子数倍增过程。输入电子以最优偏置角度入射到通道输入端。由于通道内壁的高二次发射特性（2 次供销发射系数δ>>1），使 1 个输入电子轰击内壁后会产生δ个二次电子，这些二次电子沿各自抛物线轨迹再轰击对面的内壁，产生更多的二次电子，如果这种轰击倍增次数有 n 级，则在输出时会得到δ_n个电子，从而实现了电子倍增作用。MCP 的物理机制决定了它具有过电流自饱和特性，在低输入电流密度条件下，MCP的鉴别率还受其中电子倍增统计性质的限制，在高输入电流密度条件下，MCP的电流增益饱和特性将严重限制其极限鉴别率，因为电流饱和自然减小了图像的灰度和对比度。也就是说当 MCP 遇到强光辐射时，就会非正常工作，这一点也正是强光致盲概念确定的依据。

    2 实验研究

    2.1 Al/KClO⁴系列烟火药辐射特性在热力学计算基础上，选择 Al/KClO⁴配比为40:60，添加 3%酚醛树脂作粘合剂，药量为 55g，试验弹壳为 ABS 塑料，用小粒黑药点火，测得辐射强度如表 1 所示。

    各波段辐射波形见图 4，自上到下依次为可见光（0.38～0.78μm）、近红外 1（0.725～0.105μm）、近红外 2（1～3μm）、中红外（3～5μm）：从探测器显示的结果看，可见光与近红外 1 的作用时间相近，明显比近红外 2、中红外作用时间长。