کام کرنے کا اصول اور انفراریڈ تھرمامیٹر کا اطلاق
انفراریڈ بنیادی تھیوری
1672 میں یہ دریافت ہوا کہ سورج کی روشنی (سفید روشنی) مختلف رنگوں کی روشنی پر مشتمل ہے۔ اسی وقت، نیوٹن نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ یک رنگی روشنی فطرت میں سفید روشنی سے زیادہ آسان ہے۔ سورج کی روشنی (سفید روشنی) کو سرخ، نارنجی، پیلے، سبز، نیلے، نیلے، جامنی، وغیرہ کی یک رنگی روشنیوں میں گلنے کے لیے ایک ڈائیکروک پرزم کا استعمال کریں۔ 1800 میں، برطانوی ماہر طبیعیات ایف ڈبلیو ہکسل نے انفراریڈ شعاعوں کو دریافت کیا جب اس نے مختلف رنگوں کی روشنیوں کا مطالعہ کیا۔ تھرمل نقطہ نظر. جب وہ روشنی کے مختلف رنگوں کی حرارت کا مطالعہ کر رہا تھا، تو اس نے جان بوجھ کر تاریک کمرے کی واحد کھڑکی کو تاریک پلیٹ سے بند کر دیا، اور پلیٹ میں ایک مستطیل سوراخ کھولا، اور سوراخ میں ایک بیم سپلٹر پرزم نصب کر دیا گیا۔ جب سورج کی روشنی پرزم سے گزرتی ہے، تو یہ رنگین لائٹ بینڈز میں گل جاتی ہے، اور روشنی بینڈوں میں مختلف رنگوں میں موجود حرارت کی پیمائش کے لیے تھرمامیٹر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ محیطی درجہ حرارت کے ساتھ موازنہ کرنے کے لیے، Huxel نے محیطی درجہ حرارت کی پیمائش کے لیے رنگین لائٹ بینڈ کے قریب رکھے ہوئے متعدد تھرمامیٹروں کو تقابلی تھرمامیٹر کے طور پر استعمال کیا۔ تجربے کے دوران، اس نے اتفاقی طور پر ایک عجیب و غریب واقعہ دریافت کیا: سرخی مائل روشنی کے باہر رکھے تھرمامیٹر کی قدر کمرے کے دوسرے درجہ حرارت سے زیادہ تھی۔ آزمائش اور غلطی کے ذریعے، یہ نام نہاد ہائی ٹمپریچر زون جس میں سب سے زیادہ گرمی ہوتی ہے ہمیشہ لائٹ بینڈ Z کے کنارے پر سرخ روشنی کے باہر واقع ہوتا ہے۔ چنانچہ اس نے اعلان کیا کہ مرئی روشنی کے علاوہ، ایک "ہاٹ لائن" بھی ہے۔ "سورج سے خارج ہونے والی تابکاری میں انسانی آنکھ سے پوشیدہ۔ یہ غیر مرئی "ہاٹ لائن" سرخ روشنی کے باہر واقع ہے اور اسے انفراریڈ لائٹ کہتے ہیں۔ انفراریڈ ایک قسم کی برقی مقناطیسی لہر ہے، جو ریڈیو لہروں اور نظر آنے والی روشنی جیسی جوہر رکھتی ہے۔ انفراریڈ کی دریافت فطرت کے بارے میں انسانی سمجھ میں ایک چھلانگ ہے، اور اس نے اورکت ٹیکنالوجی کی تحقیق، استعمال اور ترقی کے لیے ایک نیا وسیع راستہ کھول دیا ہے۔
انفراریڈ شعاعوں کی طول موج 0.76 اور 100 μm کے درمیان ہے۔ طول موج کی حد کے مطابق، اسے چار اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: قریب اورکت، درمیانی اورکت، دور اورکت، اور انتہائی دور اورکت۔ برقی مقناطیسی لہروں کے مسلسل سپیکٹرم میں اس کی پوزیشن ریڈیو لہروں اور مرئی روشنی کے درمیان کا علاقہ ہے۔ . انفراریڈ تابکاری فطرت میں سب سے زیادہ وسیع برقی مقناطیسی تابکاری میں سے ایک ہے۔ یہ اس حقیقت پر مبنی ہے کہ کوئی بھی چیز روایتی ماحول میں اپنی سالماتی اور جوہری فاسد حرکات پیدا کرے گی، اور تھرمل انفراریڈ توانائی، مالیکیولز اور ایٹموں کو مسلسل پھیلائے گی۔ تحریک جتنی زیادہ تیز ہوگی، تابکاری توانائی اتنی ہی زیادہ ہوگی، اور اس کے برعکس، تابکاری والی توانائی اتنی ہی کم ہوگی۔
صفر سے اوپر درجہ حرارت والی اشیاء اپنی سالماتی حرکت کی وجہ سے انفراریڈ شعاعوں کو پھیلائیں گی۔ آبجیکٹ سے نکلنے والے پاور سگنل کو انفراریڈ ڈیٹیکٹر کے ذریعے برقی سگنل میں تبدیل کرنے کے بعد، امیجنگ ڈیوائس کا آؤٹ پٹ سگنل اسکین شدہ آبجیکٹ کی سطح کے درجہ حرارت کی مقامی تقسیم کو ایک ایک کرکے مکمل طور پر نقل کر سکتا ہے۔ الیکٹرانک سسٹم کے ذریعے کارروائی کرنے کے بعد، یہ ڈسپلے اسکرین پر منتقل ہوتا ہے اور آبجیکٹ کی سطح پر حرارت کی تقسیم کے مطابق تھرمل امیج حاصل کرتا ہے۔ اس طریقہ کا استعمال کرتے ہوئے، طویل فاصلے پر تھرمل اسٹیٹ امیج امیجنگ اور ہدف کی درجہ حرارت کی پیمائش کا احساس کرنا اور تجزیہ کرنا اور فیصلہ کرنا ممکن ہے۔
تھرمل امیجر کا اصول
انفراریڈ تھرمل امیجر انفراریڈ ڈیٹیکٹر، آپٹیکل امیجنگ آبجیکٹیو لینس اور آپٹیکل مکینیکل سکیننگ سسٹم (موجودہ جدید فوکل پلین ٹیکنالوجی آپٹیکل مکینیکل سکیننگ سسٹم کو چھوڑ دیتا ہے) کا استعمال کرتا ہے تاکہ ناپے گئے ٹارگٹ کے انفراریڈ ریڈی ایشن انرجی ڈسٹری بیوشن پیٹرن کو حاصل کیا جا سکے اور اسے فوٹو سینسیٹو سینسر سے منعکس کیا جا سکے۔ اورکت پکڑنے والے کے. عنصر پر، آپٹیکل سسٹم اور انفراریڈ ڈیٹیکٹر کے درمیان، ایک آپٹیکل مکینیکل اسکیننگ میکانزم ہے (فوکل پلین تھرمل امیجر میں یہ میکانزم نہیں ہوتا ہے) تاکہ ماپا جانے والی چیز کی انفراریڈ تھرمل امیج کو اسکین کیا جا سکے اور یونٹ یا اس پر فوکس کیا جا سکے۔ سپیکٹروسکوپک پکڑنے والا اورکت ریڈی ایشن انرجی کو ڈیٹیکٹر کے ذریعے برقی سگنل میں تبدیل کیا جاتا ہے، اور انفراریڈ تھرمل امیج ٹی وی اسکرین یا مانیٹر پر ایمپلیفیکیشن پروسیسنگ، کنورژن، یا معیاری ویڈیو سگنل کے بعد ظاہر ہوتا ہے۔ اس قسم کی تھرمل امیج آبجیکٹ کی سطح پر تھرمل ڈسٹری بیوشن فیلڈ سے مطابقت رکھتی ہے۔ یہ بنیادی طور پر پیمائش شدہ ہدف آبجیکٹ کے ہر حصے کی انفراریڈ تابکاری کی تھرمل امیج ڈسٹری بیوشن ہے۔ کیونکہ سگنل بہت کمزور ہے، دکھائی دینے والی روشنی کی تصویر کے مقابلے، اس میں تہوں اور سہ جہتی کی کمی ہے۔ لہذا، اصل آپریشن کے دوران ناپے گئے ہدف کے انفراریڈ حرارت کی تقسیم کے میدان کو زیادہ مؤثر طریقے سے جانچنے کے لیے، آلہ کے عملی افعال کو بڑھانے کے لیے اکثر کچھ معاون اقدامات کا استعمال کیا جاتا ہے، جیسے تصویر کی چمک، کنٹراسٹ کنٹرول، حقیقی معیاری اصلاح، غلط۔ رنگ رینڈرنگ اور دیگر ٹیکنالوجیز
تھرمل امیجنگ کیمروں کی ترقی
1800 میں، برطانوی ماہر طبیعیات FW Huxel نے انفراریڈ کو دریافت کیا، جس نے انفراریڈ ٹیکنالوجی کے انسانی استعمال کے لیے ایک وسیع راستہ کھول دیا۔ پہلی جنگ عظیم میں، جرمنوں نے فعال نائٹ ویژن ڈیوائسز اور انفراریڈ مواصلاتی آلات تیار کرنے کے لیے فوٹو الیکٹرک کنورژن ڈیوائسز کے طور پر انفراریڈ امیج چینجر ٹیوبوں کا استعمال کیا، جس نے انفراریڈ ٹیکنالوجی کی ترقی کی بنیاد رکھی۔
دوسری جنگ عظیم کے بعد، فوجی میدان کے لیے انفراریڈ امیجنگ ڈیوائس کی پہلی نسل کو امریکہ کی ٹیکساس انسٹرومینٹس کارپوریشن نے تقریباً ایک سال کی تلاش کے بعد تیار کیا۔ اسے انفراریڈ فائنڈنگ سسٹم (FLIR) کہا جاتا ہے، جو آپٹیکل مکینیکل سسٹم کا استعمال کرتے ہوئے ناپے گئے ہدف کی انفراریڈ ریڈی ایشن کو اسکین کر رہا ہے۔ فوٹوون ڈٹیکٹر دو جہتی اورکت تابکاری کے نشانات حاصل کرتا ہے، اور فوٹو الیکٹرک تبدیلی اور آلے کی پروسیسنگ کی ایک سیریز کے بعد، ایک ویڈیو امیج سگنل بنتا ہے۔ اس نظام کی اصل شکل ایک غیر حقیقی وقت کا خودکار درجہ حرارت کی تقسیم کا ریکارڈر ہے۔ بعد میں، 1950 کی دہائی میں انڈیم اینٹیمونائیڈ اور جرمینیم ڈوپڈ مرکری فوٹون ڈیٹیکٹر کی ترقی کے ساتھ، تیز رفتار اسکیننگ اور ہدف کی تھرمل امیجز کا حقیقی وقت میں ڈسپلے ظاہر ہونا شروع ہوا۔ نظام
