ইনফ্রারেড থার্মোমিটারের কাজের নীতি এবং সিস্টেমের গঠন
একটি ইনফ্রারেড থার্মোমিটার একটি অপটিক্যাল সিস্টেম, একটি ফটোইলেকট্রিক ডিটেক্টর, একটি সংকেত পরিবর্ধক, সংকেত প্রক্রিয়াকরণ ইউনিট, প্রদর্শন এবং আউটপুট মডিউল নিয়ে গঠিত। অপটিক্যাল সিস্টেম তার দৃশ্যের ক্ষেত্রের মধ্যে লক্ষ্য থেকে ইনফ্রারেড উজ্জ্বল শক্তি সংগ্রহ করে। দৃশ্যের ক্ষেত্রের আকার থার্মোমিটারের অপটিক্যাল উপাদান এবং তাদের বিন্যাস দ্বারা নির্ধারিত হয়। ইনফ্রারেড শক্তি ফোটোইলেকট্রিক ডিটেক্টরের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করে এবং একটি সংশ্লিষ্ট বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তরিত হয়। পরিবর্ধক এবং সিগন্যাল প্রসেসিং সার্কিটের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, বিল্ট-ইন অ্যালগরিদম এবং লক্ষ্য নির্গমন সংশোধনের উপর ভিত্তি করে পরিমাপ করা লক্ষ্যের তাপমাত্রার মানের মধ্যে সংকেত রূপান্তরিত হয়।
প্রকৃতিতে, পরম শূন্যের উপরে তাপমাত্রা সহ সমস্ত বস্তু ক্রমাগত আশেপাশের মহাকাশে ইনফ্রারেড উজ্জ্বল শক্তি নির্গত করে। একটি বস্তুর ইনফ্রারেড তেজস্ক্রিয় শক্তির মাত্রা এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপর এর বিতরণ এর পৃষ্ঠের তাপমাত্রার সাথে খুব ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে। অতএব, বস্তুর দ্বারা বিকিরণকৃত ইনফ্রারেড শক্তি পরিমাপ করে পৃষ্ঠের তাপমাত্রা সঠিকভাবে নির্ধারণ করা যেতে পারে। এটি ইনফ্রারেড বিকিরণ থার্মোমেট্রির উদ্দেশ্য ভিত্তি।
একটি ব্ল্যাকবডি একটি আদর্শ রেডিয়েটর। এটি কোন প্রতিফলন বা সংক্রমণ ছাড়াই সমস্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তেজস্ক্রিয় শক্তি শোষণ করে এবং এর পৃষ্ঠ নির্গমন 1 সমান। যাইহোক, প্রকৃতির প্রায় কোনও বাস্তব বস্তুই ব্ল্যাকবডি নয়। ইনফ্রারেড বিকিরণ বন্টন নিয়ন্ত্রণকারী আইনগুলি বুঝতে এবং পেতে, গবেষণার জন্য একটি উপযুক্ত তাত্ত্বিক মডেল গ্রহণ করতে হবে: প্ল্যাঙ্ক দ্বারা প্রস্তাবিত গহ্বরের বিকিরণের কোয়ান্টাইজড অসিলেটর মডেল। এটি ব্ল্যাকবডি বিকিরণের প্ল্যাঙ্কের সূত্রের দিকে নিয়ে যায়, যা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি ফাংশন হিসাবে ব্ল্যাকবডির বর্ণালী তেজস্ক্রিয়তা নির্গতকে বর্ণনা করে। এটি সমস্ত ইনফ্রারেড বিকিরণ তত্ত্বের সূচনা বিন্দু হিসাবে কাজ করে এবং ব্ল্যাকবডি বিকিরণ আইন হিসাবে পরিচিত। সমস্ত বাস্তব বস্তুর দীপ্তিমান পরিমাণ শুধুমাত্র বিকিরণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য এবং বস্তুর তাপমাত্রার উপর নির্ভর করে না, বরং উপাদানের ধরন, তৈরির পদ্ধতি, তাপীয় ইতিহাস, পৃষ্ঠের অবস্থা এবং পরিবেশগত কারণগুলির উপরও নির্ভর করে। অতএব, বাস্তব বস্তুতে ব্ল্যাকবডি বিকিরণ আইন প্রয়োগ করার জন্য, বস্তুগত বৈশিষ্ট্য এবং পৃষ্ঠের অবস্থার সাথে সম্পর্কিত একটি আনুপাতিক সহগ প্রবর্তন করতে হবে - যথা নির্গততা। এই সহগ নির্দেশ করে যে একটি বাস্তব বস্তুর তাপীয় বিকিরণ কতটা ঘনিষ্ঠভাবে ব্ল্যাকবডি বিকিরণকে আনুমানিক করে, এবং এর মান 0 থেকে 1 এর কম। বিকিরণ আইন অনুসারে, উপাদানটির নির্গততা প্রাপ্ত হলে যে কোনো বস্তুর ইনফ্রারেড বিকিরণ বৈশিষ্ট্যগুলি জানা যাবে। নির্গমনকে প্রভাবিত করার প্রধান কারণগুলির মধ্যে রয়েছে উপাদানের ধরন, পৃষ্ঠের রুক্ষতা, ভৌত রাসায়নিক গঠন এবং উপাদানের বেধ।
একটি ইনফ্রারেড বিকিরণ থার্মোমিটার দিয়ে লক্ষ্য তাপমাত্রা পরিমাপ করার সময়, যন্ত্রটি প্রথমে তার কার্যকরী তরঙ্গব্যান্ডের মধ্যে লক্ষ্যের ইনফ্রারেড দীপ্তিমান পরিমাণ পরিমাপ করে, তারপর লক্ষ্য তাপমাত্রা গণনা করে। একটি একরঙা থার্মোমিটার একটি তরঙ্গব্যান্ডের মধ্যে তেজস্ক্রিয় পরিমাণের সমানুপাতিক, যখন একটি দুই রঙের থার্মোমিটার দুটি তরঙ্গব্যান্ড থেকে দীপ্তিমান পরিমাণের অনুপাতের সমানুপাতিক।
