1991年海湾中，在风沙和硝烟弥漫的战场上，由于美军装备了先进的红外夜视器材，能够先于伊拉克军的坦克而发现对方，并开炮射击。而伊军只是从美军坦克开炮时的炮口火光上才得知大敌在前。由此可以看出红外夜视器材在现代中的重要作用。
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原子由原子核（包括质子和中子）和电子云构成。我们可以将电子云中的电子设想成在不同轨道上围绕着原子核运动。目前系统仍然大范围地使用夜视仪，除了上述用途以外，还包括导航、监视、瞄准等用途。现在还无法观察到电子的离散轨道，但把这些轨道设想成原子不同的能级会更容易理解。换句话说，如果我们向原子施加一定的热能，可以预见的是，一些处于低能轨道的电子会转移到高能轨道上，即离原子核更远。电子转移到高能轨道后，较终仍要回到基态。在此过程中，电子会以光子（一种光线粒子）的形式释放能量。
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多数热成像设备的扫描速率为30次/秒。它们能检测的温度范围为-20℃至2000℃，能检测出的温差约为0.2℃。实际上这些理论还包括了各类光学仪器、各种焦距问题、图像校准问题、光电增强仪的电压调整控制，电源组件以及在第三代和第三代+产品中用来迅速调整适应周边环境光线的光圈设备等。夜视仪热成像设备一般有两大类：非冷却型——这种热成像设备较为常见。其红外探测元封装在一个单元内，可在室温下工作。这种系统可以迅速活，工作时完全静音，并且具有内置的电池。低温冷却型——这种系统价格更高，而且操作不当很容易损毁。这种热成像设备将探测元封装在一个外包装内，并将其冷却至0℃以下。由于冷却了探测元，因此这种系统的具有极高的分辨率和敏感度。低温冷却型系统可以“看到”300米以外0.1℃的温差，这样该系统足以判断出一个人手里是不是拿着一把枪！
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夜视仪摄像头——采用夜视技术的摄像头可将图像传送给显示器，以供即时播放，也可以用录像机将传来的图像记录下来。探索者双筒夜视仪配备了全新、高性能影像增强管，可手持，也可安装在三脚架上。当我们需要在一个恒定地点进行的夜视观测时，例如在某固定建筑物上，或是将夜视仪装配为直升机的机载设备时，摄像头就能派上用场。很多新型的摄像机已具备内置的夜视功能。
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