ইনফ্রারেড থার্মোমিটারের কাজের নীতি এবং প্রয়োগ
ইনফ্রারেড মৌলিক তত্ত্ব
1672 সালে, এটি আবিষ্কৃত হয়েছিল যে সূর্যের আলো (সাদা আলো) বিভিন্ন রঙের আলোর সমন্বয়ে গঠিত। একই সময়ে, নিউটন এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে সাদা আলোর চেয়ে একরঙা আলো প্রকৃতিতে সহজ। লাল, কমলা, হলুদ, সবুজ, নীল, নীল, বেগুনি ইত্যাদির একরঙা আলোতে সূর্যালোক (সাদা আলো) পচানোর জন্য একটি ডাইক্রোয়িক প্রিজম ব্যবহার করুন। 1800 সালে, ব্রিটিশ পদার্থবিজ্ঞানী এফডব্লিউ হাক্সেল ইনফ্রারেড রশ্মি আবিষ্কার করেন যখন তিনি বিভিন্ন রঙের আলো অধ্যয়ন করেন। তাপীয় দৃষ্টিকোণ। যখন তিনি বিভিন্ন রঙের আলোর তাপ অধ্যয়ন করছিলেন, তখন তিনি ইচ্ছাকৃতভাবে একটি অন্ধকার প্লেট দিয়ে অন্ধকার ঘরের একমাত্র জানালাটি অবরুদ্ধ করেছিলেন এবং প্লেটের একটি আয়তক্ষেত্রাকার গর্ত খুলেছিলেন এবং গর্তে একটি বিম স্প্লিটার প্রিজম স্থাপন করা হয়েছিল। যখন সূর্যের আলো প্রিজমের মধ্য দিয়ে যায়, তখন এটি রঙিন আলোর ব্যান্ডে পচে যায় এবং একটি থার্মোমিটার আলোক ব্যান্ডে বিভিন্ন রঙে থাকা তাপ পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়। পরিবেষ্টিত তাপমাত্রার সাথে তুলনা করার জন্য, হাক্সেল পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা পরিমাপ করার জন্য তুলনামূলক থার্মোমিটার হিসাবে রঙিন আলো ব্যান্ডের কাছাকাছি রাখা বেশ কয়েকটি থার্মোমিটার ব্যবহার করেছিল। পরীক্ষা চলাকালীন, তিনি ঘটনাক্রমে একটি অদ্ভুত ঘটনা আবিষ্কার করেন: লালচে আলোর বাইরে রাখা একটি থার্মোমিটারের ঘরের অন্যান্য তাপমাত্রার চেয়ে বেশি মান ছিল। ট্রায়াল এবং ত্রুটির মাধ্যমে, সর্বাধিক তাপ সহ এই তথাকথিত উচ্চ-তাপমাত্রা অঞ্চলটি সর্বদা লাল আলোর বাইরে লাইট ব্যান্ড Z-এর প্রান্তে অবস্থিত। তাই তিনি ঘোষণা করেছিলেন যে দৃশ্যমান আলো ছাড়াও একটি "হট লাইন" রয়েছে। "সূর্য দ্বারা নির্গত বিকিরণে মানুষের চোখের অদৃশ্য। এই অদৃশ্য "হট লাইন" লাল আলোর বাইরে অবস্থিত এবং একে বলা হয় ইনফ্রারেড আলো। ইনফ্রারেড হল এক ধরনের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ, যার মূল সারাংশ রেডিও তরঙ্গ এবং দৃশ্যমান আলোর মতো। ইনফ্রারেড আবিষ্কার প্রকৃতি সম্পর্কে মানুষের বোঝার একটি লাফ, এবং এটি ইনফ্রারেড প্রযুক্তির গবেষণা, ব্যবহার এবং বিকাশের জন্য একটি নতুন বিস্তৃত রাস্তা খুলে দিয়েছে।
ইনফ্রারেড রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্য 0.76 এবং 100 μm এর মধ্যে। তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা অনুযায়ী, এটি চারটি বিভাগে বিভক্ত করা যেতে পারে: কাছাকাছি ইনফ্রারেড, মধ্য ইনফ্রারেড, দূর অবলোহিত এবং চরম দূরবর্তী ইনফ্রারেড। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের অবিচ্ছিন্ন বর্ণালীতে এর অবস্থান হল রেডিও তরঙ্গ এবং দৃশ্যমান আলোর মধ্যবর্তী এলাকা। . ইনফ্রারেড বিকিরণ প্রকৃতির সবচেয়ে ব্যাপক ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণগুলির মধ্যে একটি। এটি এই সত্যের উপর ভিত্তি করে যে কোনও বস্তু একটি প্রচলিত পরিবেশে তার নিজস্ব আণবিক এবং পারমাণবিক অনিয়মিত গতি তৈরি করবে এবং ক্রমাগত তাপীয় ইনফ্রারেড শক্তি, অণু এবং পরমাণু বিকিরণ করবে। আন্দোলন যত বেশি তীব্র, বিকিরণ শক্তি তত বেশি এবং তদ্বিপরীত, বিকিরণ শক্তি তত কম।
শূন্যের উপরে তাপমাত্রা সহ বস্তুগুলি তাদের নিজস্ব আণবিক গতির কারণে ইনফ্রারেড রশ্মি বিকিরণ করবে। অবজেক্ট দ্বারা বিকিরণ করা পাওয়ার সিগন্যালকে ইনফ্রারেড ডিটেক্টর দ্বারা বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত করার পরে, ইমেজিং ডিভাইসের আউটপুট সংকেতটি স্ক্যান করা বস্তুর পৃষ্ঠের তাপমাত্রার স্থানিক বন্টনকে একে একে সম্পূর্ণভাবে অনুকরণ করতে পারে। ইলেকট্রনিক সিস্টেম দ্বারা প্রক্রিয়া করার পরে, এটি ডিসপ্লে স্ক্রিনে প্রেরণ করা হয় এবং বস্তুর পৃষ্ঠের তাপ বিতরণের সাথে সম্পর্কিত তাপীয় চিত্র প্রাপ্ত হয়। এই পদ্ধতি ব্যবহার করে, দূর-দূরত্বের তাপীয় অবস্থা ইমেজ ইমেজিং এবং লক্ষ্যের তাপমাত্রা পরিমাপ এবং বিশ্লেষণ এবং বিচার করা সম্ভব।
থার্মাল ইমেজার নীতি
ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজার ইনফ্রারেড ডিটেক্টর, অপটিক্যাল ইমেজিং অবজেক্টিভ লেন্স এবং অপটিক্যাল-মেকানিক্যাল স্ক্যানিং সিস্টেম (বর্তমান উন্নত ফোকাল প্লেন প্রযুক্তি অপটিক্যাল-মেকানিক্যাল স্ক্যানিং সিস্টেম বাদ দেয়) ব্যবহার করে পরিমাপ করা লক্ষ্যের ইনফ্রারেড বিকিরণ শক্তি বন্টন প্যাটার্ন গ্রহণ করে এবং আলোক সংবেদনশীল সেন্সরে প্রতিফলিত করে। ইনফ্রারেড ডিটেক্টর উপাদানটির উপর, অপটিক্যাল সিস্টেম এবং ইনফ্রারেড ডিটেক্টরের মধ্যে, একটি অপটিক্যাল-মেকানিক্যাল স্ক্যানিং মেকানিজম (ফোকাল প্লেন থার্মাল ইমেজারে এই মেকানিজম থাকে না) থাকে যা পরিমাপ করা বস্তুর ইনফ্রারেড থার্মাল ইমেজ স্ক্যান করে এবং ইউনিটের উপর ফোকাস করে। স্পেকট্রোস্কোপিক ডিটেক্টর। ইনফ্রারেড বিকিরণ শক্তি ডিটেক্টর দ্বারা একটি বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয়, এবং পরিবর্ধন প্রক্রিয়াকরণ, রূপান্তর, বা একটি স্ট্যান্ডার্ড ভিডিও সংকেতের পরে ইনফ্রারেড তাপীয় চিত্র একটি টিভি পর্দায় বা একটি মনিটরে প্রদর্শিত হয়। এই ধরনের তাপীয় চিত্র বস্তুর পৃষ্ঠের তাপীয় বন্টন ক্ষেত্রের সাথে মিলে যায়; এটি মূলত পরিমাপ করা লক্ষ্য বস্তুর প্রতিটি অংশের ইনফ্রারেড বিকিরণের তাপীয় চিত্র বিতরণ। দৃশ্যমান আলোর চিত্রের তুলনায় সংকেতটি খুবই দুর্বল হওয়ার কারণে, এতে স্তর এবং ত্রিমাত্রিকতার অভাব রয়েছে। অতএব, প্রকৃত অপারেশনের সময় পরিমাপ করা লক্ষ্যের ইনফ্রারেড তাপ বিতরণ ক্ষেত্রকে আরও কার্যকরভাবে বিচার করার জন্য, কিছু সহায়ক ব্যবস্থা প্রায়শই যন্ত্রের ব্যবহারিক ফাংশন বাড়ানোর জন্য ব্যবহৃত হয়, যেমন চিত্রের উজ্জ্বলতা, বৈসাদৃশ্য নিয়ন্ত্রণ, বাস্তব মান সংশোধন, মিথ্যা রঙ রেন্ডারিং এবং অন্যান্য প্রযুক্তি
থার্মাল ইমেজিং ক্যামেরার উন্নয়ন
1800 সালে, ব্রিটিশ পদার্থবিদ এফডব্লিউ হাক্সেল ইনফ্রারেড আবিষ্কার করেন, যা ইনফ্রারেড প্রযুক্তির মানুষের প্রয়োগের জন্য একটি বিস্তৃত রাস্তা খুলে দেয়। প্রথম বিশ্বযুদ্ধে, জার্মানরা সক্রিয় নাইট ভিশন ডিভাইস এবং ইনফ্রারেড যোগাযোগ সরঞ্জাম বিকাশের জন্য ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর ডিভাইস হিসাবে ইনফ্রারেড ইমেজ চেঞ্জার টিউব ব্যবহার করেছিল, যা ইনফ্রারেড প্রযুক্তির বিকাশের ভিত্তি স্থাপন করেছিল।
দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের পর, প্রায় এক বছরের অনুসন্ধানের পর মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের টেক্সাস ইন্সট্রুমেন্টস কর্পোরেশন সামরিক ক্ষেত্রের জন্য প্রথম প্রজন্মের ইনফ্রারেড ইমেজিং ডিভাইসটি তৈরি করে। এটিকে ইনফ্রারেড ফাইন্ডিং সিস্টেম (FLIR) বলা হয়, যা পরিমাপ করা লক্ষ্যের ইনফ্রারেড বিকিরণ স্ক্যান করতে অপটিক্যাল যান্ত্রিক সিস্টেম ব্যবহার করে। ফোটন ডিটেক্টর দ্বি-মাত্রিক ইনফ্রারেড বিকিরণের লক্ষণগুলি গ্রহণ করে এবং ফটোইলেকট্রিক রূপান্তর এবং যন্ত্র প্রক্রিয়াকরণের একটি সিরিজের পরে, একটি ভিডিও চিত্র সংকেত গঠিত হয়। এই সিস্টেমের আসল রূপটি একটি অ-রিয়েল-টাইম স্বয়ংক্রিয় তাপমাত্রা বিতরণ রেকর্ডার। পরবর্তীতে, 1950-এর দশকে ইন্ডিয়াম অ্যান্টিমোনাইড এবং জার্মেনিয়াম-ডোপড পারদ ফোটন ডিটেক্টরের বিকাশের সাথে, উচ্চ-গতির স্ক্যানিং এবং লক্ষ্য তাপীয় চিত্রগুলির রিয়েল-টাইম প্রদর্শন প্রদর্শিত হতে শুরু করে। পদ্ধতি.
