انفراریڈ تھرمامیٹر ٹیکنالوجی کے جدید استعمال پر تجزیہ
اورکت تھرمامیٹر کا درجہ حرارت کی پیمائش کا اصول کسی شے سے خارج ہونے والی انفراریڈ شعاعوں کی تابناک توانائی کو برقی سگنل میں تبدیل کرنا ہے۔ انفراریڈ ریڈینٹ انرجی کا سائز خود آبجیکٹ کے درجہ حرارت کے مساوی ہے۔ تبدیل شدہ برقی سگنل کے سائز کے مطابق آبجیکٹ کے درجہ حرارت کا تعین کیا جا سکتا ہے۔ انفراریڈ درجہ حرارت کی پیمائش کرنے والی ٹیکنالوجی نے اس مقام تک ترقی کی ہے جہاں یہ تھرمل تبدیلیوں کے ساتھ سطح کے درجہ حرارت کو اسکین اور پیمائش کر سکتی ہے، اس کے درجہ حرارت کی تقسیم کی تصویر کا تعین کر سکتی ہے، اور درجہ حرارت کے چھپے ہوئے فرقوں کا فوری پتہ لگا سکتی ہے۔ یہ ایک اورکت تھرمل امیجنگ کیمرہ ہے۔ انفراریڈ تھرمل امیجنگ کیمرے سب سے پہلے فوج میں استعمال کیے گئے۔ امریکی ٹی آئی کمپنی نے 1999 میں دنیا کا پہلا انفراریڈ اسکیننگ ریکونیسنس سسٹم تیار کیا۔ تب سے مغربی ممالک میں ہوائی جہازوں، ٹینکوں، جنگی جہازوں اور دیگر ہتھیاروں میں انفراریڈ تھرمل امیجنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کیا جا رہا ہے۔ جاسوسی اہداف کے لیے تھرمل دیکھنے کے نظام کے طور پر، اہداف کو تلاش کرنے اور مارنے کی صلاحیت کو بہت بہتر بناتا ہے۔ سویڈش AGA کمپنی کا تیار کردہ انفراریڈ تھرمل امیجنگ کیمرہ سویلین ٹیکنالوجی میں نمایاں پوزیشن پر ہے۔
انفراریڈ تھرمامیٹر آپٹیکل سسٹم، فوٹو الیکٹرک ڈیٹیکٹر، سگنل ایمپلیفائر، سگنل پروسیسنگ، ڈسپلے آؤٹ پٹ اور دیگر حصوں پر مشتمل ہوتا ہے۔ نظری نظام اپنے نقطہ نظر کے اندر ہدف اورکت تابکاری توانائی کو جمع کرتا ہے۔ منظر کے میدان کے سائز کا تعین تھرمامیٹر کے نظری حصوں اور ان کی پوزیشنوں سے ہوتا ہے۔ انفراریڈ توانائی فوٹو ڈیٹیکٹر پر مرکوز ہوتی ہے اور اسی برقی سگنل میں تبدیل ہوتی ہے۔ سگنل ایمپلیفائر اور سگنل پروسیسنگ سرکٹ سے گزرتا ہے، اور آلے کے اندرونی ٹریٹمنٹ الگورتھم اور ٹارگٹ ایمیسیویٹی کے مطابق اصلاح کے بعد ماپا ہدف کے درجہ حرارت کی قدر میں تبدیل ہوجاتا ہے۔
فطرت میں، مطلق صفر سے زیادہ درجہ حرارت والی تمام اشیاء ارد گرد کی جگہ میں مسلسل انفراریڈ تابکاری توانائی کا اخراج کر رہی ہیں۔ کسی چیز کی انفراریڈ تابکاری توانائی کی مقدار اور طول موج کے مطابق اس کی تقسیم اس کی سطح کے درجہ حرارت سے گہرا تعلق رکھتی ہے۔ لہٰذا، آبجیکٹ سے خارج ہونے والی انفراریڈ توانائی کی پیمائش کرکے، اس کی سطح کے درجہ حرارت کو درست طریقے سے ناپا جا سکتا ہے۔ یہ وہ معروضی بنیاد ہے جس پر انفراریڈ تابکاری درجہ حرارت کی پیمائش کی جاتی ہے۔
بلیک باڈی ایک مثالی ریڈی ایٹر ہے جو توانائی کی عکاسی یا ٹرانسمیشن کے بغیر تمام طول موج کی روشن توانائی کو جذب کرتا ہے۔ اس کی سطح کا اخراج 1 ہے۔ تاہم، فطرت میں موجود تقریباً تمام حقیقی اشیاء بلیک باڈیز نہیں ہیں۔ انفراریڈ تابکاری کی تقسیم کے اصولوں کو واضح کرنے اور حاصل کرنے کے لیے، نظریاتی تحقیق میں ایک مناسب ماڈل کا انتخاب کیا جانا چاہیے۔ یہ پلانک کے ذریعہ تجویز کردہ جسمانی گہا کی تابکاری کا کوانٹائزڈ آسکیلیٹر ماڈل ہے۔ بلیک باڈی ریڈی ایشن کا پلانک کا قانون اخذ کیا گیا تھا، یعنی بلیک باڈی سپیکٹرل ریڈیئنس طول موج میں ظاہر ہوتا ہے۔ یہ تمام انفراریڈ ریڈی ایشن تھیوریز کا نقطہ آغاز ہے، اس لیے اسے بلیک باڈی ریڈی ایشن قانون کہا جاتا ہے۔ 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۔
انفراریڈ درجہ حرارت کی پیمائش پوائنٹ بہ پوائنٹ تجزیہ کو اپناتی ہے، یعنی آبجیکٹ کے مقامی علاقے کی تھرمل ریڈی ایشن ایک ہی ڈٹیکٹر پر مرکوز ہوتی ہے، اور تابکاری کی طاقت کو معلوم چیز کے اخراج کے ذریعے درجہ حرارت میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ مختلف اشیاء کا پتہ لگانے، پیمائش کی حدود اور استعمال کے مواقع کی وجہ سے، انفراریڈ تھرمامیٹر کی ظاہری شکل اور اندرونی ساخت مختلف ہیں، لیکن بنیادی ڈھانچہ عام طور پر ایک جیسے ہوتے ہیں، بشمول آپٹیکل سسٹم، فوٹو ڈیٹیکٹر، سگنل ایمپلیفائر اور سگنل پروسیسنگ، اور ڈسپلے آؤٹ پٹ۔ دوسرے حصوں پر مشتمل ہے۔ ایک ریڈی ایٹر سے خارج ہونے والی انفراریڈ تابکاری۔ آپٹیکل سسٹم میں داخل ہوتے ہوئے، انفراریڈ ریڈی ایشن کو ماڈیولٹر کے ذریعے متبادل تابکاری میں ماڈیول کیا جاتا ہے، اور پھر ڈیٹیکٹر کے ذریعے متعلقہ برقی سگنلز میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ سگنل ایمپلیفائر اور سگنل پروسیسنگ سرکٹ سے گزرتا ہے، اور آلے میں الگورتھم اور ہدف کے اخراج کے مطابق اصلاح کے بعد ماپا ہدف کی درجہ حرارت کی قدر میں تبدیل ہوجاتا ہے۔
