Gastartikel – Nachtsichtgeräte – Das Technische Grundprinzip

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Von einem Nachtsichtgerät – oder vielmehr von einem sogenannten Restlichtverstärker hat bestimmt schon der ein oder andere gehört.

Vielleicht kennt auch der ein oder andere Jemanden der ein solches Gerät besitzt.

Zunächst einmal:
Um was genau handelt es sich bei einem solchen Nachtsichtgerät und für was wird es genutzt?

Ein Nachtsichtsichtgerät bzw. ein Restlichtverstärker ist eine technische Entwicklung, welche es dem Benutzer ermöglicht seine visuelle Wahrnehmung zu „erweitern“. Erweitern stimmt deshalb nur halb, da diese visuelle Wahrnehmung dem Nutzer in vollkommender Dunkelheit oder bei Dämmerung es überhaupt erst ermöglicht zu sehen.

Wo also vorher durch schlechte Sichtverhältnisse keine bis unzureichende Sicht möglich war, ist nun ein meist grünes Nachtsichtbild möglich und die Umgebung kann trotz Dunkelheit wahrgenommen und beobachtet werden. Meist findet ein solcher Restlichtverstärker Anwendung bei Naturliebhabern, Jägern, dem Militär, Strafvollzugsbehörden bzw. Sicherheitsfirmen oder einfach nur Privatpersonen, welche in der Dunkelheit genügend Sicht benötigen.

Ganz allgemein arbeitet ein Nachtsichtgerät zum einen mit einem Restlichtverstärker und zum zweiten mit einem hinzuschaltbaren Infrarotaufheller, der das Nachtsichtbild noch einmal um ein vielfaches zu verstärken vermag, sodass eine noch bessere Nachtsicht möglich wird, selbst bei vollkommender Dunkelheit.

Auch unterscheidet man zwischen der Fortschrittlichkeit der einzelnen Geräte, was die verbaute Technik anbelangt.

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So unterscheidet man zwischen:

1. Generation
2. Generation
3. Generation
4. Generation

Die 4. Generation ist die fortschrittlichste Technologie von den vieren und arbeitet mit sogenannten Mikrokanalplatten, welche außerdem in Verbindung mit empfindlichen und chemischen „Galliumarsenid“ (GaAs) funktioniert.

Es ist schlicht und einfach die Weiterentwicklung der 3. Generation. Nachtsichtgeräte der 4. Generation sind dem Militär vorbehalten und sind auf dem offiziellen Markt nicht erhältlich, zumal Sie auch zu teuer wären, für den Otto normal Verbraucher. Geräte der 3. Generation sind eine nicht so hochleistungsfähige Variante im Vergleich zur 4. Generation, bieten aber bereits sehr gute optische Leistungen.

Die 2. Generation der Nachtsichtgeräte arbeitet ebenfalls mit einer Mikrokanalplatte (MCP). Diese Platte wirkt zwischen der sogenannten Photokathode und dem eingebauten Bildschirm. Des Weiteren arbeitet die 2. Generationen Technik mit einem Sekundärelektronenvervielfacher, welcher eine 20.000-fache Restlichtverstärkung ermöglicht. Diese 2. Generationen Technik bietet sehr gute Dienste und ist auch für den normalen Markt vorgesehen.

Sie bietet bereits weitaus mehr Leistung als ein Nachtsichtgerät der 1. Generation, ist aber somit auch teurer als die 1. Generation. Die 1. Generation arbeitet mit sogenannten Bildwandlerröhren, die nach dem Inverterprinzip funktionieren. Durch die Verstärkung mittels Elektronenoptik wird eine 1000-8000-fache Bildverstärkung ermöglicht.

Doch wie funktioniert ein solcher Restlichtverstärker?

Jedes Nachtsichtgerät funktioniert prinzipiell mit einem sogenannten Restlichtverstärker. Das Wort „Restlichtverstärker“ verrät und bereits etwas ganz wichtiges, was die Funktionsweise angeht.

Und zwar wird das Licht, welches zwar für das menschliche Auge entweder kaum oder überhaupt nicht mehr wahrzunehmen ist, durch die eingebaute Restlichtverstärkertechnik verstärkt. So wird das vorhandene Restlicht vom Gerät gewissermaßen aufgefangen und für den Benutzer so verstärkt, dass eine ausreichende Sicht selbst nach Nacht ermöglich wird.

So trifft das nun das verbliebende Restlicht auf einen im Gerät verbauten elektrischen Leiter. Dieser Leiter nennt sich „Photokathode“. So lösen sich die Lichtwellen (Restlicht) aus den sogenannten Elektronen heraus. Diese Elektronen, welche sehr winzige und elektrisch geladene Teilchen sind, werden nun bei Nachtsichtgerät durch eine Art Kanal geleitet. Nun stößt dieses Elektron an diesen Kanal und daraufhin löst sich ein weiteres Elektron heraus.

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Das nun dazugekommene und gelöste Elektron stößt nun ebenfalls an die Kanalwand und es löst sich im weiteren Verlauf ein nächstes Elektron heraus. Dieser Prozess wiederholt sich nun fortlaufend, sodass am Ende mehr Elektronen vorhanden sind, als zu Anfang in das Gerät eingetroffen sind. Diese sich nun vervielfachten Elektronen treffen im weiteren Verlauf auf den sogenannten Leuchtschirm, welcher in der Lage ist, diese Elektronen als brauchbares Licht umzuwandeln und nun ist für den Benutzer eine ausreichende Sicht auch bei Dunkelheit möglich.

Merke: Je mehr Elektronen am Ende hinzugelöst worden sind, desto mehr Restlicht wurde verstärkt und desto besser ist das Restlichtverstärkte Bild.

Grün ist das Licht im Übrigen deswegen, da die Elektronen das genutzte Material des integrierten Leuchtschirms grün aufleuchten lassen.

Jedoch nutzen nicht alle Nachtsichtgeräte nur die Restlichtverstärkung, sondern auch eine zusätzliche Verstärkung. Diese Verstärkung fungiert als eine Art zusätzliche „Lichtquelle“, sodass ein optimales Nachtsichtbild auf bei vollkommener Dunkelheit gewährleistet ist und dort, wo nicht mehr genügend Restlicht vorhanden ist. Diese zusätzliche Lichtquelle nennt sich „Infrarot“ und ist für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar. Der Aufnahmesensor der Nachtsichtgeräts ist in der Lage diese Infrarotwellen in ein sichtbares Bild umzuwandeln, da die Linse in der Lage ist, die Infrarotwellen wiederzugeben. Das nun hinzugeschaltete Infrarotlicht macht sich für den Benutzer als eine Art „grüner Lichtkegel“ bemerkbar und ermöglicht weit über die normale Restlichtverstärkung eine außerordentlich gute Nachtsicht, ohne dabei entdeckt zu werden.

Autorvorstellung:

Mein Name ist Philipp B. Ich bin seit je her technikbegeistert und schreibe u.a. als Autor über viele technische Produkte und betreibe unter Nachtsichtgerät einen eigenen Blog über das Thema Nachtsichtgeräte. Meine Intention ist es, den Menschen in dem mittlerweile sehr überladenen Nachtsichtgerätesortiment Orientierung zu bieten. Das tue ich in Form von aufbereiteten Texten und Zusammenfassungen, um so die Informationsflut „da draußen“ auf eine verständliche Übersicht zu komprimieren.