ইনফ্রারেড থার্মোগ্রাফি এবং থার্মাল ইমেজিং

ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ডিভাইস ব্যবহার করে এটি দ্বারা নির্গত তাপ বিকিরণের পরামিতি রেকর্ড করে পৃষ্ঠের তাপমাত্রা পরিমাপ করাকে ইনফ্রারেড থার্মোগ্রাফি বলা হয়। আপনি যেমন অনুমান করতে পারেন, এই ক্ষেত্রে তাপটি পরীক্ষা করা পৃষ্ঠ থেকে পরিমাপ যন্ত্রে স্থানান্তরিত হয়, আকারে ইনফ্রারেড ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গ.

ইনফ্রারেড থার্মোগ্রাফির জন্য আধুনিক ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ডিভাইসগুলি ইনফ্রারেড বিকিরণের প্রবাহ পরিমাপ করতে পারে এবং প্রাপ্ত ডেটার উপর ভিত্তি করে, পরিমাপের সরঞ্জামগুলি যে পৃষ্ঠের সাথে যোগাযোগ করে তার তাপমাত্রা গণনা করতে পারে।

অবশ্যই, একজন ব্যক্তি ইনফ্রারেড বিকিরণ অনুভব করতে সক্ষম এবং এমনকি ত্বকের পৃষ্ঠে স্নায়ু শেষের সাথে এক ডিগ্রির শতভাগের মধ্যে তাপমাত্রার পরিবর্তনগুলিও অনুভব করতে পারে। যাইহোক, এই ধরনের উচ্চ সংবেদনশীলতার সাথে, মানবদেহ স্বাস্থ্যের ক্ষতি না করে স্পর্শের মাধ্যমে তুলনামূলকভাবে উচ্চ তাপমাত্রা সনাক্ত করতে অভিযোজিত হয় না। সর্বোত্তম, এটি পোড়া আঘাতে পরিপূর্ণ।

এবং এমনকি যদি তাপমাত্রার প্রতি মানুষের সংবেদনশীলতা সম্পূর্ণ অন্ধকারে তাপ দ্বারা শিকার শনাক্ত করতে সক্ষম প্রাণীদের মতো উচ্চতর হয়, তবুও শীঘ্র বা পরে তার একটি আরও সংবেদনশীল যন্ত্রের প্রয়োজন হবে যা প্রাকৃতিক শারীরবিদ্যার চেয়ে আরও বিস্তৃত তাপমাত্রা পরিসরে কাজ করতে পারে। অনুমতি...

সর্বোপরি, এই জাতীয় একটি সরঞ্জাম তৈরি করা হয়েছিল। প্রথমে এগুলি ছিল যান্ত্রিক ডিভাইস এবং পরে অতি সংবেদনশীল ইলেকট্রনিক ডিভাইস। আজ, এই ডিভাইসগুলিকে সাধারণ বৈশিষ্ট্য বলে মনে হয় যখন অগণিত প্রযুক্তিগত সমস্যাগুলির সমাধান করার জন্য তাপ নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়।

"ইনফ্রারেড" বা সংক্ষেপে "IR" শব্দটি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেডিয়েশনের প্রশস্ত বর্ণালীর স্কেলে তাদের অবস্থান অনুসারে "লালের পিছনে" তাপ তরঙ্গের অবস্থানকে নির্দেশ করে। "থার্মোগ্রাফি" শব্দের জন্য, এতে "থার্মো" - তাপমাত্রা এবং "গ্রাফিক" - চিত্র - তাপমাত্রার চিত্র অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

ইনফ্রারেড থার্মোগ্রাফির উত্স

গবেষণার এই লাইনের ভিত্তি স্থাপন করেছিলেন জার্মান জ্যোতির্বিজ্ঞানী উইলিয়াম হার্শেল, যিনি 1800 সালে সূর্যালোকের বর্ণালী নিয়ে গবেষণা পরিচালনা করেছিলেন। একটি প্রিজমের মাধ্যমে সূর্যালোক প্রেরণ করে, হার্শেল বিভিন্ন রঙের জায়গায় একটি সংবেদনশীল পারদ থার্মোমিটার স্থাপন করেছিলেন যার উপর সূর্যের আলো পড়ে। প্রিজমে, বিভক্ত ছিল।

পরীক্ষার সময়, যখন থার্মোমিটারটি লাল রেখার বাইরে সরানো হয়েছিল, তখন তিনি দেখতে পান যে সেখানে কিছু অদৃশ্য, কিন্তু একটি লক্ষণীয় গরম করার প্রভাব রয়েছে, বিকিরণ।

হার্শেল তার পরীক্ষায় যে বিকিরণটি পর্যবেক্ষণ করেছিলেন তা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালীর সেই অঞ্চলে ছিল যা মানুষের দৃষ্টি দ্বারা কোনও রঙ হিসাবে অনুভূত হয়নি।এটি ছিল "অদৃশ্য তাপ বিকিরণ" অঞ্চল, যদিও এটি অবশ্যই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের বর্ণালীতে ছিল, তবে দৃশ্যমান লালের নীচে।

পরবর্তীতে, জার্মান পদার্থবিদ থমাস সিবেক তাপবিদ্যুৎ আবিষ্কার করেন এবং 1829 সালে ইতালীয় পদার্থবিদ নোবিলি প্রথম পরিচিত থার্মোকলের উপর ভিত্তি করে একটি থার্মোপাইল তৈরি করেন, যার নীতিটি এই সত্যের উপর ভিত্তি করে যে দুটি ভিন্ন ধাতুর মধ্যে তাপমাত্রা পরিবর্তন হলে, এগুলোর সমন্বয়ে গঠিত সার্কিটের প্রান্তে একটি সম্ভাব্য পার্থক্য দেখা দেয়...

মেলোনি শীঘ্রই তথাকথিত উদ্ভাবন করবে একটি থার্মোপাইল (সিরিজের মধ্যে ইনস্টল করা থার্মোপাইল থেকে), এবং এটিতে একটি নির্দিষ্ট উপায়ে ইনফ্রারেড তরঙ্গ ফোকাস করে, 9 মিটার দূরত্বে একটি তাপ উত্স সনাক্ত করতে সক্ষম হবে।

থার্মোপাইল - অধিকতর বৈদ্যুতিক শক্তি বা শীতল ক্ষমতা (যথাক্রমে থার্মোইলেক্ট্রিক বা কুলিং মোডে কাজ করার সময়) প্রাপ্ত করার জন্য থার্মোয়েলমেন্টের সিরিয়াল সংযোগ।

স্যামুয়েল ল্যাংলি 1880 সালে 300 মিটার দূরত্বে তাপের মধ্যে একটি গরু আবিষ্কার করেছিলেন। এটি একটি ব্যালোমিটার ব্যবহার করে করা হবে, যা বৈদ্যুতিক প্রতিরোধের পরিবর্তন পরিমাপ করে যা তাপমাত্রার পরিবর্তনের সাথে অবিচ্ছেদ্যভাবে যুক্ত।

তার পিতার উত্তরসূরি জন হার্শেল 1840 সালে একটি ইভাপোরোগ্রাফ ব্যবহার করেছিলেন, যার সাহায্যে তিনি তেলের পাতলা ফিল্মের বিভিন্ন গতিতে বাষ্পীভবনের প্রক্রিয়ার জন্য প্রতিফলিত আলোতে প্রথম ইনফ্রারেড চিত্রটি পান।

আজ, তাপীয় চিত্রগুলির দূরবর্তী অধিগ্রহণের জন্য বিশেষ ডিভাইসগুলি ব্যবহার করা হয় - তাপীয় চিত্রক, যা তদন্তাধীন সরঞ্জামগুলির সাথে যোগাযোগ না করে এবং অবিলম্বে ভিজ্যুয়ালাইজেশন ছাড়াই ইনফ্রারেড বিকিরণ সম্পর্কে তথ্য প্রাপ্ত করার অনুমতি দেয়। প্রথম থার্মাল ইমেজারগুলি ফটোরেসিটিভ ইনফ্রারেড সেন্সরগুলির উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়েছিল।

1918 সাল নাগাদ, আমেরিকান কীস ফটোরেসিস্টর নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা চালাচ্ছিলেন, যেখানে তিনি ফোটনের সাথে তাদের সরাসরি মিথস্ক্রিয়ার কারণে সংকেত পেয়েছিলেন। এইভাবে, তাপ বিকিরণ একটি সংবেদনশীল আবিষ্কারক তৈরি করা হয়েছিল, ফটোকন্ডাক্টিভিটির নীতিতে কাজ করে।

আধুনিক বিশ্বে আইআর থার্মোগ্রাফি

যুদ্ধের বছরগুলিতে, বিশাল থার্মাল ইমেজারগুলি মূলত সামরিক উদ্দেশ্যে পরিবেশন করত, তাই 1940 সালের পরে তাপীয় ইমেজিং প্রযুক্তির বিকাশ ত্বরান্বিত হয়। জার্মানরা খুঁজে পেয়েছিল যে ফটোরেসিস্টর রিসিভারকে ঠান্ডা করে আপনি এর বৈশিষ্ট্যগুলি উন্নত করতে পারেন।

1960 এর দশকের পরে, প্রথম পোর্টেবল থার্মাল ইমেজারগুলি উপস্থিত হয়েছিল, যার সাহায্যে তারা বিল্ডিংগুলির ডায়াগনস্টিকগুলি চালায়। তারা নির্ভরযোগ্য টুল ছিল কিন্তু দরিদ্র মানের ইমেজ সঙ্গে. 1980-এর দশকে, থার্মাল ইমেজিং কেবল শিল্পেই নয়, ওষুধেও চালু করা শুরু হয়েছিল। তাপীয় ক্যামেরাগুলিকে রেডিওমেট্রিক চিত্র দেওয়ার জন্য ক্রমাঙ্কিত করা হয়েছিল - চিত্রের সমস্ত পয়েন্টের তাপমাত্রা।

প্রথম গ্যাস-কুলড থার্মাল ক্যামেরাগুলি ক্যাথোড রে টিউব সহ একটি কালো-সাদা সিআরটি স্ক্রিনে ছবিটি প্রদর্শন করেছিল। তারপরেও স্ক্রীন থেকে ম্যাগনেটিক টেপ বা ফটো পেপারে রেকর্ড করা সম্ভব ছিল। থার্মাল ক্যামেরার সস্তা মডেলগুলি ভিডিকন টিউবের উপর ভিত্তি করে তৈরি, শীতল করার প্রয়োজন হয় না এবং আরও কমপ্যাক্ট হয়, যদিও তাপীয় ইমেজিং রেডিওমেট্রিক নয়।

1990 এর দশকে, ম্যাট্রিক্স ইনফ্রারেড রিসিভারগুলি বেসামরিক ব্যবহারের জন্য উপলব্ধ হয়ে ওঠে, যার মধ্যে ডিভাইসের লেন্সের ফোকাল প্লেনে ইনস্টল করা আয়তক্ষেত্রাকার ইনফ্রারেড রিসিভার (সংবেদনশীল পিক্সেল) এর অ্যারে অন্তর্ভুক্ত ছিল। এটি প্রথম স্ক্যানিং IR রিসিভারগুলির তুলনায় একটি উল্লেখযোগ্য উন্নতি ছিল।

তাপীয় চিত্রগুলির গুণমান উন্নত হয়েছে এবং স্থানিক রেজোলিউশন বৃদ্ধি পেয়েছে। গড় আধুনিক ম্যাট্রিক্স থার্মাল ইমেজারগুলিতে 640 * 480 - 307,200 মাইক্রো-IR রিসিভার পর্যন্ত রেজোলিউশন সহ রিসিভার রয়েছে। পেশাদার ডিভাইসগুলির উচ্চতর রেজোলিউশন থাকতে পারে — 1000 * 1000 এর বেশি।

আইআর ম্যাট্রিক্স প্রযুক্তি 2000 এর দশকে বিকশিত হয়েছিল। থার্মাল ইমেজাররা একটি দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অপারেটিং পরিসীমা নিয়ে হাজির হয়েছে — 8 থেকে 15 মাইক্রন এবং মাঝারি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সংবেদন করে — যা 2.5 থেকে 6 মাইক্রনের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে। থার্মাল ইমেজারগুলির সেরা মডেলগুলি সম্পূর্ণ রেডিওমেট্রিক, একটি চিত্র ওভারলে ফাংশন এবং 0.05 ডিগ্রি বা তার কম সংবেদনশীলতা রয়েছে। গত 10 বছরে, তাদের জন্য দাম 10 গুণেরও বেশি কমেছে এবং গুণমান উন্নত হয়েছে। সমস্ত আধুনিক মডেল একটি কম্পিউটারের সাথে যোগাযোগ করতে পারে, ডেটা নিজেই বিশ্লেষণ করতে পারে এবং যেকোনো উপযুক্ত বিন্যাসে সুবিধাজনক প্রতিবেদন উপস্থাপন করতে পারে।

তাপ নিরোধক

থার্মাল আইসোলেটরে বেশ কয়েকটি স্ট্যান্ডার্ড অংশ রয়েছে: লেন্স, ডিসপ্লে, ইনফ্রারেড রিসিভার, ইলেকট্রনিক্স, পরিমাপ নিয়ন্ত্রণ, স্টোরেজ ডিভাইস। মডেলের উপর নির্ভর করে বিভিন্ন অংশের চেহারা ভিন্ন হতে পারে। থার্মাল ইমেজার নিম্নরূপ কাজ করে। ইনফ্রারেড বিকিরণ রিসিভারের উপর অপটিক্স দ্বারা ফোকাস করা হয়।

রিসিভার একটি ভোল্টেজ বা পরিবর্তনশীল প্রতিরোধের আকারে একটি সংকেত তৈরি করে। এই সংকেতটি ইলেকট্রনিক্সকে দেওয়া হয়, যা একটি চিত্র তৈরি করে - একটি থার্মোগ্রাম - পর্দায়।থার্মাল ইমেজার দ্বারা পরীক্ষা করা বস্তুর পৃষ্ঠে তাপ বিতরণের প্রকৃতির উপর নির্ভর করে পর্দার বিভিন্ন রং ইনফ্রারেড বর্ণালীর বিভিন্ন অংশের সাথে মিলে যায় (প্রতিটি ছায়া তার নিজস্ব তাপমাত্রার সাথে মিলে যায়)।

ডিসপ্লে সাধারণত ছোট, উচ্চ উজ্জ্বলতা এবং বৈসাদৃশ্য রয়েছে, যা আপনাকে বিভিন্ন আলোর পরিস্থিতিতে থার্মোগ্রাম দেখতে দেয়। ইমেজ ছাড়াও, ডিসপ্লে সাধারণত অতিরিক্ত তথ্য দেখায়: ব্যাটারি চার্জ লেভেল, তারিখ এবং সময়, তাপমাত্রা, রঙের স্কেল।

IR রিসিভারটি একটি অর্ধপরিবাহী উপাদান দিয়ে তৈরি যা এটির উপর পড়া ইনফ্রারেড রশ্মির প্রভাবে একটি বৈদ্যুতিক সংকেত তৈরি করে। সিগন্যালটি ইলেকট্রনিক্স দ্বারা প্রক্রিয়া করা হয় যা ডিসপ্লেতে একটি চিত্র তৈরি করে।

নিয়ন্ত্রণের জন্য, এমন বোতাম রয়েছে যা আপনাকে পরিমাপ করা তাপমাত্রার পরিসর পরিবর্তন করতে, রঙের প্যালেট, প্রতিফলিততা এবং পটভূমি নির্গমন, সেইসাথে ছবি এবং প্রতিবেদনগুলি সংরক্ষণ করতে দেয়।

ডিজিটাল ইমেজ এবং রিপোর্ট ফাইল সাধারণত একটি মেমরি কার্ড সংরক্ষণ করা হয়. কিছু থার্মাল ইমেজারের ভিজ্যুয়াল স্পেকট্রামে ভয়েস এমনকি ভিডিও রেকর্ড করার কাজ আছে। থার্মাল ইমেজিং ক্যামেরা পরিচালনা করার সময় সংরক্ষিত সমস্ত ডিজিটাল ডেটা কম্পিউটারে দেখা যায় এবং তাপীয় ইমেজিং ক্যামেরার সাথে সরবরাহ করা সফ্টওয়্যার ব্যবহার করে বিশ্লেষণ করা যায়।

আরো দেখুন:বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম পরিচালনার সময় অ-যোগাযোগ তাপমাত্রা পরিমাপ