انفراریڈ تھرمامیٹر کے قوانین
انفراریڈ تھرمامیٹر پاور ٹرانسفارمرز کی اندرونی ساختی خرابیوں کا پتہ لگانے کے لیے ایک ضروری ٹول ہے، اور یہ پروڈکٹ کوالٹی کنٹرول اور مانیٹرنگ کا ایک اہم ذریعہ بھی ہے۔ یہ بنیادی طور پر آپٹیکل سسٹم، فوٹو ڈیٹیکٹر، سگنل یمپلیفائر، سگنل پروسیسنگ، ڈسپلے آؤٹ پٹ اور دیگر حصوں پر مشتمل ہے۔ اس کے کام کا اصول درج ذیل ہے:
فطرت میں، جب کسی بھی شے کا درجہ حرارت صفر سے زیادہ ہوتا ہے، تو یہ ارد گرد کی جگہ پر مسلسل انفراریڈ تابکاری توانائی خارج کرتا رہے گا۔ تابکاری توانائی کا سائز اور تقسیم آبجیکٹ کی سطح کے درجہ حرارت سے متعلق ہے۔ لہذا، ہم آبجیکٹ سے خارج ہونے والی تابکاری کی پیمائش کر سکتے ہیں۔ اس کی سطح کے درجہ حرارت کا تعین کرنے کے لیے انفراریڈ توانائی کا استعمال کیا جاتا ہے۔ یہ وہ معروضی بنیاد ہے جس پر انفراریڈ تابکاری درجہ حرارت کی پیمائش کی جاتی ہے۔
آئیے انفراریڈ تھرمامیٹر کے بارے میں ایک اور قانون کو دیکھتے ہیں۔
بلیک باڈی ریڈی ایشن کا قانون: بلیک باڈی ایک مثالی ریڈی ایٹر ہے۔ یہ تمام طول موج کی دیپتمان توانائی کو جذب کرتا ہے، اس میں توانائی کی کوئی عکاسی یا ترسیل نہیں ہوتی، اور اس کی سطح پر 1 کا اخراج ہوتا ہے۔ یہ بتانا چاہیے کہ فطرت میں کوئی حقیقی سیاہ جسم نہیں ہے، لیکن انفراریڈ شعاعوں کی تقسیم کے قانون کو واضح کرنے اور حاصل کرنے کے لیے، نظریاتی تحقیق میں ایک مناسب ماڈل کا انتخاب کرنا چاہیے۔ یہ پلانک کے ذریعہ تجویز کردہ باڈی کیویٹی ریڈی ایشن کا کوانٹائزڈ آسکیلیٹر ماڈل ہے، اس طرح بلیک باڈی ریڈی ایشن کے پلانک کے قانون کو اخذ کرتا ہے، یعنی بلیک باڈی اسپیکٹرل ریڈیئنس طول موج میں ظاہر ہوتا ہے، تمام انفراریڈ ریڈی ایشن تھیوریز کا نقطہ آغاز ہے، اس لیے اسے کہا جاتا ہے۔ بلیک باڈی تابکاری کا قانون۔
تابکاری تھرمامیٹری پر آبجیکٹ کے اخراج کا اثر: فطرت میں موجود تقریباً تمام حقیقی اشیاء بلیک باڈیز نہیں ہیں۔ تمام حقیقی اشیاء کی تابکاری کی مقدار نہ صرف تابکاری کی طول موج اور آبجیکٹ کے درجہ حرارت پر منحصر ہوتی ہے، بلکہ مواد کی قسم، تیاری کا طریقہ، حرارتی عمل، سطح کی حالت اور آبجیکٹ کی ماحولیاتی حالات جیسے عوامل پر بھی منحصر ہوتی ہے۔ لہذا، تمام حقیقی اشیاء پر بلیک باڈی ریڈی ایشن کے قانون کو لاگو کرنے کے لیے، مادی خصوصیات اور سطحی حالت سے متعلق ایک متناسب گتانک متعارف کرانا ضروری ہے، یعنی اخراج۔ یہ گتانک اس بات کی نمائندگی کرتا ہے کہ کسی حقیقی شے کی حرارتی تابکاری بلیک باڈی تابکاری سے کتنی قریب ہے، اور اس کی قدر صفر اور 1 سے کم قدر کے درمیان ہے۔ تابکاری کے قانون کے مطابق، جب تک مادے کی اخراج معلوم ہو، اورکت شعاعیں کسی بھی چیز کی خصوصیات معلوم کی جا سکتی ہیں۔ اخراج کو متاثر کرنے والے اہم عوامل ہیں: مواد کی قسم، سطح کی کھردری، جسمانی اور کیمیائی ساخت، اور مادی موٹائی۔
کسی ہدف کے درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے انفراریڈ تھرمامیٹر کا استعمال کرتے وقت، اس کے بینڈ رینج کے اندر ہدف کی انفراریڈ تابکاری کو پہلے ناپا جانا چاہیے، اور پھر تھرمامیٹر کے ذریعے ناپے گئے ہدف کے درجہ حرارت کا حساب لگایا جاتا ہے۔ ایک رنگ کا تھرمامیٹر بینڈ کے اندر تابکاری کی مقدار کے متناسب ہے۔ دو رنگوں کا تھرمامیٹر دو بینڈوں میں تابکاری کی مقدار کے تناسب سے متناسب ہے۔
