ইনফ্রারেড থার্মোমিটারের তাত্ত্বিক নীতি এবং প্রয়োগ
প্রকৃতিতে, যখন একটি বস্তুর তাপমাত্রা পরম শূন্যের উপরে থাকে, তখন এটি অভ্যন্তরীণ তাপীয় গতির কারণে আশেপাশে ক্রমাগত ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ নির্গত করে। এই তরঙ্গগুলির মধ্যে 0.75 µm থেকে 100 µm তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরে ইনফ্রারেড বিকিরণ অন্তর্ভুক্ত। একটি বৈশিষ্ট্যগত বৈশিষ্ট্য হল যে, একটি নির্দিষ্ট তাপমাত্রা এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যে, একটি বস্তুর দ্বারা নির্গত দীপ্তিমান শক্তি সর্বাধিক পৌঁছায়। এই ধরনের একটি আদর্শ পদার্থকে ব্ল্যাকবডি বলা হয়, যার নির্গমন 1 সেট করা হয়। অন্য সব পদার্থ, যার নির্গমন 1 এর কম, তাদেরকে ধূসর বস্তু বলা হয়।
একটি ব্ল্যাকবডির বর্ণালী তেজস্ক্রিয় শক্তি P(λ,T) পরম তাপমাত্রা T-এর একটি ফাংশন হিসাবে প্ল্যাঙ্কের আইন অনুসরণ করে। এই আইনটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য λ এবং পরম তাপমাত্রা T-এ ব্ল্যাকবডির প্রতি ইউনিট ক্ষেত্রফলের তেজস্ক্রিয় শক্তি বর্ণনা করে।
তাপমাত্রা বাড়ার সাথে সাথে বস্তুর তেজস্ক্রিয় শক্তি শক্তিশালী হয়। এটি ইনফ্রারেড বিকিরণ তত্ত্বের ভিত্তি এবং একক-ব্যান্ড ইনফ্রারেড থার্মোমিটারের নকশার ভিত্তি।
তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, বিকিরণের শিখরটি ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের দিকে সরে যায় (বাম দিকে), উইয়েনের স্থানচ্যুতি আইন মেনে: সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরম তাপমাত্রা T-এর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। ড্যাশড রেখা এই শীর্ষ মানগুলির অবস্থানকে প্রতিনিধিত্ব করে। এই সম্পর্ক ব্যাখ্যা করে কেন উচ্চ-তাপমাত্রার থার্মোমিটারগুলি বেশিরভাগ স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করে, যখন নিম্ন-তাপমাত্রার থার্মোমিটারগুলি দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যবহার করে।
তাপমাত্রার সাপেক্ষে তেজস্ক্রিয় শক্তির পরিবর্তনের হার দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায় ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে বেশি। অন্য কথায়, ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যে কাজ করা থার্মোমিটারগুলির উচ্চতর সংকেত-থেকে-শব্দ অনুপাত (উচ্চতর সংবেদনশীলতা) এবং শক্তিশালী হস্তক্ষেপ-বিরোধী কর্মক্ষমতা রয়েছে। থার্মোমিটারগুলি আদর্শভাবে সর্বোচ্চ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কাছাকাছি কাজ করার জন্য ডিজাইন করা উচিত, বিশেষ করে নিম্ন-তাপমাত্রা এবং ছোট লক্ষ্যগুলির জন্য, যেখানে এই ফ্যাক্টরটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ।
পর্ব দুই
একটি ইনফ্রারেড থার্মোমিটার একটি অপটিক্যাল সিস্টেম, একটি ফটোইলেক্ট্রিক ডিটেক্টর, একটি সংকেত পরিবর্ধক, সংকেত প্রক্রিয়াকরণ সার্কিটরি এবং একটি প্রদর্শন আউটপুট মডিউল নিয়ে গঠিত। পরিমাপকৃত বস্তু এবং একটি রেফারেন্স উৎস থেকে রেডিয়েশন একটি মডুলেটর দ্বারা মড্যুলেট করা হয় এবং তারপর ইনফ্রারেড ডিটেক্টরে ইনপুট করা হয়। দুটি সংকেতের মধ্যে পার্থক্যটি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য একটি অ্যাম্পলিফাইয়ার দ্বারা ব্যবহৃত হয়। উৎস, যাতে এর বর্ণালী তেজ পরিমাপ করা বস্তুর সাথে মেলে। তারপর ডিসপ্লে মাপা বস্তুর উজ্জ্বলতা তাপমাত্রা নির্দেশ করে।
