Naudojant vamzdžio viduje esančią mikrokanalinę plokštę (MCP), galima išleisti identiškus elektronus, kai pro vamzdį praeina elektronai, kurių skaičius lygus pradiniam elektronų skaičiui, padaugintam iš koeficiento (apie kelis tūkstančius kartų). Darbas. Mikrokanalinė plokštelė yra plonas stiklo diskas, sukurtas naudojant šviesolaidinę technologiją, kurio viduje yra milijonai mikroskopinių porų (mikrokanalų). Metaliniai elektrodai yra pritvirtinti prie abiejų mikrokanalo plokštės pusių, kurios yra vakuume. Kiekvienas mikrokanalas veikia kaip elektroninis stiprintuvas ir yra maždaug 45 kartus platesnis nei aukštis.
Elektronai iš fotokatodo stumiami per stiklinį mikrokanalą aukšta 5,000 voltų įtampa tarp dviejų elektrodų, kai jie atsitrenkia į pirmąjį elektrodą ant mikrokanalo plokštės. Kaskadinė antrinė emisija – tai procesas, kai tūkstančiai elektronų išspinduliuojami mikrokanaluose, kai per jį teka elektronai. Paprasčiau tariant, pradiniams elektronams susidūrus su mikrokanalo sienelėmis, sužadinti atomai išskiria papildomus elektronus. Keletas naujų elektronų patenka į mikrokanalą, o tūkstančiai jį palieka dėl to, kad šie nauji elektronai atsitrenkia į daugiau atomų ir prasideda grandininė reakcija. Tai, kad MCP mikrokanalai yra šiek tiek pasvirę (maždaug 5-8 laipsniu ), yra intriguojanti savybė, nes ji padeda sumažinti tiesioginį optinį grįžtamąjį ryšį iš fosforo sluoksnio išėjime, taip pat jonų grįžtamąjį ryšį, be elektronų susidūrimų.
Naktinio matymo vaizdai išsiskiria siaubingu žaliu blizgesiu.
Elektronai atsitrenkia į fosforescencine danga padengtą ekraną vaizdo stiprintuvo vamzdžio gale. Kadangi elektronai yra sugrupuoti panašiai, kaip iš pradžių buvo suformuoti fotonai, judėdami mikrokanalu jie išlaiko savo santykinę vietą, todėl vaizdas yra aiškus. Dėl šių elektronų nešamos energijos fosforas patenka į sužadinimo būseną ir išskiria fotonus. Žalias vaizdas, kurį ekrane sukuria šie fosforai, tapo naktinio matymo įrangos savybe. Žalias fosforescuojantis vaizdas gali būti matomas per kitą lęšių rinkinį, vadinamą okuliarais, o okuliaru galima manipuliuoti, kad vaizdas būtų padidintas arba sukoncentruotas. NVD galima prijungti prie elektroninių rodymo įrenginių, pvz., monitorių, arba stebėti vaizdus tiesiai per okuliarus. .
