一种微光像增强器的抗电磁干扰能力弱，不能通过电磁兼容（electromagnetic compatibility, EMC）试验，因此推测其在战场的复杂电磁环境下很可能出现同试验结果一样的现象，即荧光屏闪烁、高亮、熄灭等，可能干扰夜视观察。为了满足 EMC要求，本文首先进行电磁兼容试验摸底，基于试验结果分析该像增强器的 EMC设计薄弱环节，确定了影响 EMC的关键因素，其次开展高频滤波、金属屏蔽和低阻抗接地等设计技术，最终在 200 V/m强电场抗干扰试验中，该微光像增强器在全频率范围内稳定显示，通过了测试，具备了抗电磁干扰能力。

研究了超二代微光像增强器性能随工作时间的变化规律，掌握性能变化特点。通过性能测试和曲线拟合，得出亮度增益、信噪比随工作时间的变化逐渐下降，分辨力随工作时间的变化几乎保持不变。其中，亮度增益与工作时间呈指数函数变化，即当超二代微光像增强器在 10000 h的工作时间内，亮度增益随工作时间的变化速率较快，但随着工作时间增加，亮度增益下降速率变慢，且最终趋于平稳。信噪比随工作时间呈多项式函数变化，且随着工作时间的增加信噪比逐渐下降。将长时间工作的微光像增强器进行解剖分析后，其亮度增益、信噪比变化主要与光电阴极灵敏度、荧光屏发光效率和微通道板增益稳定性息息相关，且相比灵敏度和荧光屏发光效率而言，微通道板增益的稳定性变化较大。

为进一步提高超二代像增强器分辨力, 分析了阴极输入窗、多碱光电阴极、微通道板、荧光屏等对超二代像增强器分辨力的影响, 提出了减小阴极近贴距离、减小微通道板通道孔径、减小光纤面板输出窗丝径以及对微通道板镀制防电子弥散膜来提高分辨力的方法, 并通过实验得到了验证。实验结果表明, 随着阴极近贴距离的不断减小, 分辨力可以得到逐步提高。阴极近贴距离为 0.08 mm的条件下, 缩小光纤面板输出窗的丝径, 缩小微通道板的孔径, 且在微通道板的输出面镀制防电子弥散膜, 可以使超二代像增强器的分辨力达到 72 lp/mm, 最高可达到 76 lp/mm, 比原有超二代像增强器的分辨力提高了 33.33%。

采用试验对比分析的方法, 从 MCP斜切角对像增强器的 MCP噪声因子、分辨力、MCP增益三方面的影响展开研究。试验结果表明, MCP斜切角在 5.～12.范围内时, MCP噪声因子与 MCP斜切角呈抛物线关系, 当 MCP斜切角为 9.时, MCP噪声因子最小; 分辨力与斜切角呈负相关关系, 当 MCP斜切角为 5.时, 分辨力最大; MCP增益随斜切角的增加呈抛物线变化, 当 MCP斜切角为 9°时, MCP增益最大。这主要是因为改变 MCP斜切角后, 光电子进入 MCP通道前端二次电子发射层的角度深度不同, 激发出的二次电子数及电子在 MCP输出端形成的散射斑半径存在差异。若要选择最佳 MCP斜切角, 必须综合考虑不同场景下对像增强器主要性能指标的要求。

MCP是一种超快响应的电子倍增器，在像增强器和光电倍增管中有广泛应用。本文首先介绍了 MCP输入增强膜原理，之后利用真空镀膜方法在 MCP的输入端镀制了一层具有高二次电子发射系数的膜层，并通过面电阻、XPS表征了膜层特性。通过试验，对比测量了镀膜 MCP和常规 MCP像增强器的信噪比、 MCP增益以及像增强器分辨力，测量结果表明，镀膜 MCP像增强器的信噪比、 MCP增益较常规 MCP像增强器的信噪比、MCP增益均有提高，但像增强器分辨力有所下降。常规 MCP像增强器的信噪比平均为 25.27、MCP增益平均为 209.5、像增强器分辨力平均为 61 lp/mm，而镀膜 MCP像增强器的信噪比平均为 29.53、MCP增益平均为 450.5、像增强器分辨力平均为 54.75 lp/mm。镀膜 MCP像增强器信噪比和 MCP增益提高的原因是 MCP输入端镀膜以后，表面二次电子发射系数提高。另外由于 MCP输入端表面二次电子发射系数提高，导致镀膜 MCP输入端表面散射电子数量的增加，使得镀膜 MCP像增强器分辨力有所下降。

在微通道板输出端镀制一层逸出功更高的金属膜以覆盖原有的镍铬电极，从而减小微通道板输出电子的动能以及在荧光屏上的弥散，提高微通道板的分辨力.实验结果表明，在微通道板的输出端镀制一层20 nm厚的银层（逸出功为4.3 eV）后，微光像增强器的分辨力从60 lp/mm提高到64 lp/mm，提高了6.6%；而镀制一层20 nm厚的铂层（逸出功为6.4 eV）后，超二代像增强器的分辨力从60 lp/mm提高到68 lp/mm，提高13%.在分辨力提高的同时，微通道板的增益会下降，镀银和镀铂后的微通道板，增益分别下降到原有值的74%和33%.金属膜的逸出功越高，分辨力提高的百分比越高，增益下降的百分比也越高.所以采用该方法来提高微通道板分辨力时，需要采用高增益的微通道板，从而使微通道板的增益下降以后仍能满足使用要求.

在 TiO2薄膜基底上制作多碱光电阴极, 发现多碱光电阴极制作工艺无法正常进行, 多碱光电阴极的颜色为暗黑色, 并且阴极灵敏度非常低, 而正常的多碱光电阴极应为红褐色。其中 TiO2薄膜基底利用原子层沉积(ALD)工艺制备在玻璃窗上, 并且具有锐钛矿晶体结构。X射线衍射仪(XRD)分析发现, 制作多碱阴极后的 TiO2薄膜样品锐钛矿衍射峰基本消失, 另外 X射线光电子能谱(XPS)分析发现该 TiO2薄膜样品不同深度均存在 Na元素, 由此表明是 Na元素渗透到 TiO2薄膜中, 破坏了薄膜的晶体结构, 并且导致多碱光电阴极灵敏度非常低。为此提出了一种在制作多碱光电阴极之前, 在 TiO2薄膜上利用 ALD工艺制作一层 Al2O3钝化膜的方法。经过实验验证, 证实该方法可以有效避免 Na元素渗透到 TiO2薄膜, 同时多碱光电阴极制作过程可正常进行, 多碱光电阴极的颜色为红褐色, 阴极灵敏度超过 800 .A/lm。这为将来深入研究采用 TiO2薄膜作为多碱光电阴极的减反膜打下了基础。