তাপীয় ইনফ্রারেড উপকরণগুলি কী কী?

2026,02,08

তাপীয় ইনফ্রারেড উপাদান ইমেজিং সাধারণত মিড ইনফ্রারেড (এমডব্লিউআইআর) ইমেজিংকে 3-5 μ মিটার এবং 8-10 μ মিটারে ফার ইনফ্রারেড (এলডব্লিউআইআর) ইমেজিংকে বোঝায়। এই ব্যান্ডগুলিতে, ফোকাসটি দৃশ্যমান আলোর চেয়ে তাপ উত্সগুলিতে রয়েছে। তাপীয় ইনফ্রারেড ইমেজিংয়ের অনেকগুলি বিভিন্ন অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যেমন অ-ধ্বংসাত্মক পরীক্ষা, ইনফ্রারেড ক্যামেরা যা সরঞ্জামের অতিরিক্ত উত্তাপের অবস্থান বা তাপের ক্ষতি বাড়ানোর অবস্থানকে ক্যাপচার করতে পারে, স্থানীয় দেহের পৃষ্ঠের তাপমাত্রায় পার্থক্য যা চিকিত্সা ক্ষেত্রে পরিমাপ করা যায়, দ্রুত সনাক্তকরণ, দ্রুত সনাক্তকরণ পারমাণবিক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলির শীতল ব্যবস্থায় তাপ ফুটো পয়েন্ট এবং সুরক্ষা সুরক্ষা।

দৃশ্যমান হালকা সিস্টেমের জন্য বিভিন্ন ধরণের গ্লাস উপলব্ধ রয়েছে তবে এমডব্লিউআইআর এবং এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে কেবলমাত্র খুব সীমিত সংখ্যক উপকরণ কার্যকরভাবে ব্যবহৃত হতে পারে। চিত্র 18.107 সাধারণত ব্যবহৃত ইনফ্রারেড ট্রান্সমিশন উপকরণগুলির সংক্রমণ দেখায়। এই ডেটাগুলির মধ্যে পৃষ্ঠের প্রতিচ্ছবি ক্ষতি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, ফলে একটি দক্ষ অ্যান্টিফ্লেকটিভ ফিল্ম প্রয়োগের পরে তুলনামূলকভাবে উচ্চ সংক্রমণ ঘটে। এমডব্লিউআইআর এবং এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে কেবলমাত্র একটি খুব সীমিত ধরণের কাচের উপাদান কার্যকরভাবে ব্যবহৃত হতে পারে। সারণী 18.9 সাধারণত ব্যবহৃত তাপ ইনফ্রারেড অপটিক্যাল উপকরণ এবং তাদের প্রধান বৈশিষ্ট্যগুলি তালিকাভুক্ত করে। অ্যাব ধ্রুবক ভিটিকে (n1 λ- 1) /(n1 λ- nh λ) হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, সমীকরণে, কেন্দ্রের তরঙ্গদৈর্ঘ্যে এনসি λ রিফেক্টিভ সূচক, এন 1 λ হ'ল সংক্ষিপ্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য রিফেক্টিভ সূচক, এনএইচ λ হ'ল রিফেক্টিভ সূচক দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের।

বেশ কয়েকটি সাধারণত ব্যবহৃত তাপ ইনফ্রারেড উপকরণ রয়েছে:

জার্মানিয়াম সর্বাধিক সাধারণ ইনফ্রারেড উপাদান এবং এলডব্লিউআইআর এবং এমডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডে এটি "ক্রাউন প্লেট" বা অ্যাক্রোমেটিক দ্বৈত লেন্সগুলিতে পজিটিভ লেন্স; এমডব্লিউআইআর -এ এটি অ্যাক্রোমেটিক ডাবল লেন্সগুলিতে "ফ্লিন্ট" বা নেতিবাচক লেন্স। এটি দুটি ব্যান্ডের মধ্যে বিচ্ছুরণের বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের কারণে। এমডব্লিউআইআর ব্যান্ডে, জার্মিয়ামটি তার কম শোষণ ব্যান্ডের খুব কাছাকাছি, তাই এর রিফেক্টিভ সূচকটি দ্রুত পরিবর্তিত হয়, যার ফলে উল্লেখযোগ্য বিচ্ছুরণ ঘটে। এটি এটিকে অ্যাক্রোমেটিক ডাবল লেন্সগুলিতে নেতিবাচক শক্তি উপাদান হিসাবে উপযুক্ত করে তোলে।

(1) জার্মিয়াম উপাদান:

জার্মানিয়াম সর্বাধিক সাধারণ ইনফ্রারেড উপাদান এবং এলডব্লিউআইআর এবং এমডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডে এটি "ক্রাউন প্লেট" বা অ্যাক্রোমেটিক দ্বৈত লেন্সগুলিতে পজিটিভ লেন্স; এমডব্লিউআইআর -এ এটি অ্যাক্রোমেটিক ডাবল লেন্সগুলিতে "ফ্লিন্ট" বা নেতিবাচক লেন্স। এটি দুটি ব্যান্ডের মধ্যে বিচ্ছুরণের বৈশিষ্ট্যের পার্থক্যের কারণে। এমডব্লিউআইআর ব্যান্ডে, জার্মিয়ামটি তার কম শোষণ ব্যান্ডের খুব কাছাকাছি, তাই এর রিফেক্টিভ সূচকটি দ্রুত পরিবর্তিত হয়, যার ফলে উল্লেখযোগ্য বিচ্ছুরণ ঘটে। এটি এটিকে অ্যাক্রোমেটিক ডাবল লেন্সগুলিতে নেতিবাচক শক্তি উপাদান হিসাবে উপযুক্ত করে তোলে।

জার্মানিয়াম উপাদানের দুটি গুরুত্বপূর্ণ পরামিতি রয়েছে: রিফেক্টিভ সূচক এবং ডিএন/ডিটি। জার্মিয়ামের রিফেক্টিভ সূচকটি 4.0 এর চেয়ে কিছুটা বেশি, যার অর্থ অগভীর পৃষ্ঠগুলি যুক্তিসঙ্গত এবং পর্বের পার্থক্য হ্রাস করা সহজ, যা ডিজাইনের জন্য উপকারী। ডিএন/ডিটি প্যারামিটারটি হ'ল রিফেক্টিভ সূচক এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন। জার্মানির ডিএন/ডিটি 0.000369 সি। এটি একটি বৃহত মান, সাধারণ কাচের জন্য ডিএন/ডিটি = 0.000360 সি। এটি একটি বৃহত ফোকাল শিফট তৈরি করতে পারে যা তাপমাত্রার সাথে পরিবর্তিত হয়, সাধারণত কিছু হিটিং কৌশল প্রয়োজন (তাপমাত্রার সাথে সম্পর্কিত ফোকাল পয়েন্টের ক্ষতিপূরণ)।

জার্মিয়াম একটি স্ফটিক উপাদান যা একক বা পলিক্রিস্টালাইন আকারে উত্পাদিত হয়। প্রবৃদ্ধি প্রক্রিয়া অনুসারে, একক স্ফটিক জার্মানিয়াম পলিক্রিস্টালাইন জার্মানির চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল। পলিক্রিস্টালাইন জার্মিয়ামের রিফেক্টিভ সূচকটি যথেষ্ট পরিমাণে অভিন্ন নয়, মূলত কণার সীমানায় অমেধ্য দ্বারা সৃষ্ট, যা এফপিএ ইমেজিংয়ের চিত্রের গুণমানকে প্রভাবিত করতে পারে। অতএব, একক স্ফটিক জার্মানিয়াম পছন্দসই উপাদান। উচ্চ তাপমাত্রায়, জার্মানিয়াম উপকরণগুলি শোষণকারী হয়ে ওঠে এবং ট্রান্সমিট্যান্স 200 সি -তে শূন্যের দিকে যায়।

একক স্ফটিক জার্মানির রিফেক্টিভ ইনডেক্স অ-ইউনিফর্মিটি সহগ 0.00005 ~ 0.0001, যখন পলিক্রিস্টালাইন জার্মানিয়াম 0.0001 ~ 0.00015। অপটিক্যাল উদ্দেশ্যে, সাধারণত ώ। জার্মানিয়ামের প্রতিরোধের সহগটি মুখ্যমন্ত্রী হিসাবে নির্দিষ্ট করা হয় এবং পুরো ফাঁকা প্রতিরোধের সহগ 5-40 ώ ώ মুখ্যমন্ত্রী সাধারণত গ্রহণযোগ্য। চিত্র 18.109 ডানদিকে একটি পলিক্রিস্টালাইন অঞ্চল সহ একটি সাধারণ জার্মানিয়াম ফাঁকা দেখায়। দয়া করে নোট করুন যে একক স্ফটিক অঞ্চলে প্রতিরোধের সহগটি স্বাভাবিকভাবে এবং ধীরে ধীরে রেডিয়ালি পরিবর্তিত হয়, যখন পলিক্রিস্টালাইন অঞ্চলে প্রতিরোধের সহগ দ্রুত পরিবর্তিত হয়। যদি কোনও উপযুক্ত ইনফ্রারেড ক্যামেরা উপাদানটি পর্যবেক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয় তবে মাকড়সা জালগুলির মতো অদ্ভুত ঘূর্ণায়মান চিত্রগুলি দেখা যায়, যা মূলত কণার সীমানায় কেন্দ্রীভূত। এটি সীমানায় প্ররোচিত অমেধ্যের কারণে। সিলিকন এবং অন্যান্য কিছু স্ফটিক উপকরণগুলির ত্রুটিগুলির মধ্যে একটি হ'ল তাদের হিংস্রতা এবং ভঙ্গুরতা।

Ba1aa10e86d2a03584f1764f4ce87b4 Jpg

(২) সিলিকন উপাদান
সিলিকন হ'ল জার্মিয়ামের মতো একটি স্ফটিক উপাদান। এটি মূলত 3-5 μ মিটার এমডব্লিউআইআর ব্যান্ডে ব্যবহৃত হয় এবং 8-12 μ মি এর এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডে শোষণ রয়েছে। সিলিকনের রিফেক্টিভ সূচকটি জার্মানিয়ামের তুলনায় কিছুটা কম, তবে ক্ষয়ক্ষতি নিয়ন্ত্রণের সুবিধার্থে এটি এখনও যথেষ্ট বড়। এছাড়াও, সিলিকনের বিচ্ছুরণ তুলনামূলকভাবে কম। সিলিকন হীরা দ্বারা পরিণত হতে পারে।
(3) দস্তা সালফাইড
জিংক সালফাইড এমডব্লিউআইআর এবং এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে একটি সাধারণভাবে ব্যবহৃত উপাদান। এটি সাধারণত মরিচা হলুদ এবং দৃশ্যমান আলোতে আধা স্বচ্ছ প্রদর্শিত হয়। জিংক সালফাইড উত্পাদন করার জন্য সর্বাধিক সাধারণ প্রক্রিয়াটিকে রাসায়নিক বাষ্প বৃষ্টিপাত বলা হয়।
গরম টিপে তৈরি জিংক সালফাইড দৃশ্যমান আলোতে স্বচ্ছ হতে পারে। স্বচ্ছ জিংক সালফাইডটি দৃশ্যমান আলো থেকে এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে মাল্টিস্পেক্ট্রাল উইন্ডো এবং লেন্সগুলি তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
(4) জিংক সেলেনাইড
জিংক সেলেনাইড অনেক দিক থেকে দস্তা সালফাইডের অনুরূপ। এর রিফেক্টিভ সূচকটি দস্তা সালফাইডের চেয়ে কিছুটা বেশি, যখন এর কাঠামোটি দস্তা সালফাইডের মতো শক্ত নয়। অতএব, পরিবেশগত স্থায়িত্বের কারণগুলি বিবেচনা করে, কখনও কখনও দস্তা সালফাইডের একটি পাতলা স্তর একটি ঘন জিংক সেলেনাইড সাবস্ট্রেটে জমা হয়। জিংক সালফাইডের সাথে তুলনা করে, জিংক সেলেনাইডের সর্বাধিক উল্লেখযোগ্য সুবিধা হ'ল এটির অত্যন্ত ছোট শোষণ সহগ, তাই জিংক সেলেনাইড সাধারণত উচ্চ-শক্তি সিও 2 শক্তি সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।

(5) ম্যাগনেসিয়াম ফ্লোরাইড
ম্যাগনেসিয়াম ফ্লোরাইডও একটি স্ফটিক উপাদান। এর স্ফটিক উপাদানগুলি আল্ট্রাভায়োলেট থেকে এমডব্লিউআইআর -এ বর্ণালী পরিসীমা প্রেরণ করতে পারে। ম্যাগনেসিয়াম ফ্লোরাইড স্ফটিক বৃদ্ধি বা "হট প্রেসিং" পদ্ধতি দ্বারা উত্পাদিত হতে পারে, ফলে দুধযুক্ত কাঁচের উপকরণ গঠনের ফলে। এটি এমডব্লিউআইআর ব্যান্ডে ভাল সংক্রমণ রয়েছে তবে এটি অযাচিত ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকতে পারে, যার ফলে বিপরীতে এবং অক্ষের বিপথগামী আলো হ্রাস পেতে পারে। কণার ছড়িয়ে ছিটিয়ে থাকা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চতুর্থ শক্তির সাথে বিপরীতভাবে সমানুপাতিক, সুতরাং দৃশ্যমান আলোর নীচে দুধের উপস্থিতি 1/16 দ্বারা 5 এমএম এ সঙ্কুচিত হবে।
C501545f8816da6744a0fe5efc53bb5 Jpg ()) নীলা

নীলা একটি অত্যন্ত শক্ত উপাদান। এটি গভীর ইউভি থেকে এমডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে আলো প্রেরণ করতে পারে। নীলকান্তরের একটি অনন্য বৈশিষ্ট্য হ'ল উচ্চ তাপমাত্রায় এর নিম্ন তাপীয় নির্গমন। এর অর্থ হ'ল উপকরণগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় অন্যান্য উপকরণগুলির তুলনায় কম তাপ বিকিরণ নির্গত করে। নীলকান্তমণিগুলি গহ্বর উইন্ডো তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে যা উচ্চ তাপমাত্রা সহ্য করে, উইন্ডোজের মাধ্যমে ইনফ্রারেড ব্যান্ডের জন্য উপযুক্ত। নীলাভের মূল অপূর্ণতা হ'ল এর কঠোরতা অপটিক্যাল প্রসেসিংকে কঠিন করে তোলে। আর একটি অনুরূপ উপাদানকে স্পিনেল বলা হয়। স্পিনেল গরম চাপা নীলকান্তের সাথে একই রকম এবং নীলাভায়ারের বিকল্প হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে। স্পিনেল পাথরগুলিরও উচ্চ বিচ্ছুরণ রয়েছে। নীলাভায়ারের বায়ারফ্রিনজেন্স বৈশিষ্ট্য রয়েছে এবং এর প্রতিসরণ সূচকটি ঘটনার মেরুকরণের পৃষ্ঠের একটি ফাংশন।

()) আর্সেনিক ট্রাইসালফাইড

আর্সেনিক ট্রাইসালফাইড এমন একটি উপাদান যা এমডব্লিউআইআর এবং এলডব্লিউআইআর ব্যান্ডগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি একটি গভীর লাল চেহারা আছে এবং খুব ব্যয়বহুল।

(8) অন্যান্য উপলব্ধ উপকরণ

ক্যালসিয়াম ফ্লোরাইড, বেরিয়াম ফ্লোরাইড, সোডিয়াম ফ্লোরাইড, লিথিয়াম ফ্লোরাইড এবং পটাসিয়াম ব্রোমাইড সহ আরও অনেক উপলব্ধ উপকরণ রয়েছে। এই উপকরণগুলি গভীর আল্ট্রাভায়োলেট থেকে মাঝারি তরঙ্গ ইনফ্রারেড পর্যন্ত ব্যান্ডগুলিতে ব্যবহার করা যেতে পারে। তাদের রঙের বৈশিষ্ট্যগুলি তাদের প্রশস্ত বর্ণালী অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য বিশেষত নিকট-ইনফ্রারেড থেকে মিড ইনফ্রারেড এবং এমনকি আরও অনেক বেশি ইনফ্রারেডের জন্য অত্যন্ত আকর্ষণীয় করে তোলে। এর মধ্যে অনেকগুলি উপাদানের কিছু অনাকাঙ্ক্ষিত বৈশিষ্ট্য রয়েছে, বিশেষত হাইড্রোস্কোপিসিটি। আর্দ্রতা থেকে ক্ষতি এড়াতে যথাযথ আবরণের প্রয়োজন হয় এবং তাদের কাঠামোর প্রায়শই শুকনো নাইট্রোজেন গ্যাসের সাথে শুদ্ধকরণ প্রয়োজন।