Bezplēves attēla pastiprinātāju arhitektūra ir viens no nozīmīgākajiem tehnoloģiskajiem sasniegumiem analogajās nakts redzamības sistēmās kopš III paaudzes attēla pastiprinātāju lampu ieviešanas. Likvidējot jonu barjeras plēvi, kas atrodas pie mikrokanālu plates (MCP) ieejas, bezplēves konstrukcijas saglabā elektronus, kuri citādi tiktu absorbēti pirms pavairošanas, tādējādi uzlabojot signāla un trokšņa attiecību (SNR), samazinot oreola efektu, palielinot attēla izšķirtspēju un uzlabojot noteikšanas spēju lielā attālumā [1], [5]. Šie veiktspējas uzlabojumi ir izvirzījuši bezplēves tehnoloģiju mūsdienu vāja apgaismojuma attēlveidošanas pētījumu priekšplānā un padarījuši to par vienu no galvenajiem “Photonics International R&D center” izpētes virzieniem.
Pašreizējie Eiropas pētījumi liecina, ka bezplēves attēla pastiprinātāju tehnoloģija ir kļuvusi par stratēģisku spēju progresīvām aizsardzības un drošības vajadzībām [1], [2], [4]. Jaunākās Eiropas lampu saimes, tostarp 4G un 4G+ arhitektūras, apvieno hibrīdos fotokatodus ar patentētām mikrokanālu plašu tehnoloģijām, sasniedzot veiktspējas rādītāju (FOM), kas pārsniedz 2200, un vienlaikus izmanto īpaši ātru automātisko vārtu vadību, kura mikrosekundēs spēj reaģēt uz šāviena uzliesmojumiem un pēkšņām apgaismojuma izmaiņām [1], [5]. Turklāt to spektrālā jutība sniedzas ievērojami tālāk par tradicionālajām III paaudzes sistēmām – līdz viļņu garumiem aptuveni 1100 nm –, tādējādi uzlabojot tuvā infrasarkanā diapazona lāzera mērķnorādes ierīču un aktīvo apgaismojuma avotu noteikšanu [1], [5]. Eiropas aizsardzības programmu ietvaros veiktie ekspluatācijas novērtējumi ir uzrādījuši noteikšanas–atpazīšanas–identificēšanas (DRI) rādītāju uzlabojumu par 50–60 % salīdzinājumā ar iepriekšējās paaudzes nakts redzamības sistēmām, kā rezultātā šī tehnoloģija ir ieviesta nozīmīgās Eiropas militārā iepirkuma programmās [2], [3].
“Photonics International R&D center” mūsu pētījumi ir vērsti uz to fizikālo pamatmehānismu izpratni, kas nodrošina bezplēves attēla pastiprinātāju augstāko veiktspēju, nevis uz esošo komerciālo produktu reproducēšanu. Pašreizējie pētījumi ietver pastiprinājuma stabilitāti automātiskās vārtu vadības režīmā, oreola veidošanos ap augstas intensitātes punktveida gaismas avotiem, fotokatoda–MCP saskarnes degradāciju, jonu atgriezeniskās saites mehānismus un kalpošanas laiku bez jonu barjeras plēves. Eksperimentālā validācija tiek veikta, izmantojot atkārtojamas laboratorijas procedūras precīzi kontrolētos apgaismojuma apstākļos no dienasgaismas līdz zvaigžņu gaismai apmākušās debesīs. Mūsu pētniecības ceļvedī īpaša uzmanība pievērsta diviem stratēģiskiem spektrālajiem apgabaliem: Saules starojuma nejutīgajam ultravioletajam diapazonam (UV-C, 200–280 nm) un tuvās infrasarkanās gaismas apgabalam ap 1060 nm, kur optimizētām bezplēves arhitektūrām ir ievērojams potenciāls lāzera notikumu noteikšanai, apdraudējuma brīdināšanai un progresīvai multispektrālai uztveršanai.
Neraugoties uz būtiskajiem veiktspējas uzlabojumiem, ko nodrošina bezplēves tehnoloģija, joprojām pastāv vairāki zinātniski un inženiertehniski izaicinājumi. Tie ietver efektīvu jonu atgriezeniskās saites nomākšanu, nezaudējot elektronu caurlaidību, augsta pastiprinājuma līdzsvarošanu ar ilgu ekspluatācijas laiku un augsta ražošanas iznākuma sasniegšanu arvien sarežģītākām nanostrukturētām mikrokanālu plašu arhitektūrām. Nākotnē paredzama bezplēves attēla pastiprinātāju integrācija ar elektronu bombardētiem CMOS (EB-CMOS) sensoriem, digitālo attēlu apstrādi un uz mākslīgo intelektu balstītu attēla uzlabošanu, veidojot hibrīdas elektrooptiskās attēlveidošanas sistēmas. “Photonics International R&D center” izstrādātā validācijas infrastruktūra ir paredzēta šīs pārejas atbalstam, ļaujot tradicionālās attēla pastiprinātāju lampas atkārtoti izvērtēt kā nākotnes digitālo sensoru arhitektūru komponentus. Ar šīm darbībām centrs tiecas veicināt Eiropas stratēģisko autonomiju progresīvās vāja apgaismojuma uztveršanas tehnoloģijās, vienlaikus atbalstot Eiropas Aizsardzības fonda (EDF) programmās noteiktos mērķus nākamās paaudzes optroniskajām sistēmām.
ATSAUCES [1] Exosens. 4G and 4G+ Image Intensifier Tube: Technical Documentation and Gen III vs. 4G Comparison White Paper (2020–2024). Available: https://www.exosens.com/products/image-intensifier-tube-4g [2] Exosens. Photonis 4G Tubes in the ONYX Program – DGA/Thales LAS Procurement Programme (2025). Available: https://www.exosens.com/newsroom [3] OCCAR; HENSOLDT–Theon Consortium. Mikron Night Vision Goggle Procurement for the German and Belgian Armed Forces (December 2025). Available: https://www.occar.int [4] European Commission. European Defence Fund (EDF) Work Programmes 2025–2026: Optronic Sensing Topics (EDF-2025-DA-SENS-IRD-STEP). Available: https://defence-industry-space.ec.europa.eu/eu-defence-industry/european-defence-fund-edf_en [5] Exosens. 4G Image Intensifier Tube Technical Leaflet, Updated Edition (2026). Available: https://www.exosens.com/products/image-intensifier-tube-4g RP Photonics Encyclopedia. Image Intensifiers and Image Converters. Available: https://www.rp-photonics.com/image_intensifiers.html