کام کرنے کا اصول
اورکت
سینسر اشیاء کی تھرمل خصوصیات کی بنیاد پر کام کرتے ہیں۔ مطلق صفر (-273 ℃) سے زیادہ درجہ حرارت والی کوئی بھی چیز انفراریڈ شعاعیں خارج کرے گی، اور آبجیکٹ کا درجہ حرارت جتنا زیادہ ہوگا، انفراریڈ شعاعوں کی شدت اتنی ہی ہوگی۔ انفراریڈ سینسر اورکت تابکاری کے لیے اپنی حساسیت کا استعمال کرتے ہیں۔ جب وہ اشیاء سے پھیلنے والی انفراریڈ شعاعیں وصول کرتے ہیں تو ان کے اندرونی حساس اجزاء جسمانی تبدیلیوں سے گزرتے ہیں، اس طرح برقی سگنل پیدا ہوتے ہیں۔ اس جسمانی تبدیلی کا انفراریڈ شعاعوں کی شدت سے گہرا تعلق ہے۔ ان برقی سگنلز کا پتہ لگانے اور ان کا تجزیہ کرنے سے، آبجیکٹ کے ذریعہ انفراریڈ کی شدت کا تعین کیا جا سکتا ہے، اور پھر آبجیکٹ کے درجہ حرارت کی معلومات حاصل کی جا سکتی ہیں۔
عام اقسام
تھرمسٹر انفراریڈ سینسر: تھرمسٹ ریزسٹرس ہوتے ہیں جو درجہ حرارت کی تبدیلیوں کے لیے انتہائی حساس ہوتے ہیں۔ جب تھرمسٹر کو انفراریڈ تابکاری ملتی ہے، تو اس کا اپنا درجہ حرارت اسی کے مطابق بڑھتا ہے، اور درجہ حرارت کی تبدیلی کے ساتھ تھرم کی مزاحمتی قدر نمایاں طور پر بدل جائے گی۔ اس خصوصیت کا استعمال کرتے ہوئے، موصول ہونے والی انفراریڈ تابکاری کی شدت کو مزاحمتی قدر کی تبدیلی کی پیمائش کرکے درست طریقے سے تعین کیا جا سکتا ہے۔ کچھ ابتدائی تھرمل امیجنگ آلات میں، تھرمسٹر انفراریڈ سینسر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے تھے۔ اس کی ساخت نسبتاً سادہ اور کم قیمت ہے، لیکن اس کی حساسیت اور ردعمل کی رفتار محدود ہے۔
تھرموپائل اورکت سینسر: ایک تھرموپائل سیریز میں جڑے متعدد تھرموکوپلز پر مشتمل ہوتا ہے۔ جب اورکت تابکاری تھرموپائل پر چمکتی ہے تو تھرموپائل کے دونوں سروں پر درجہ حرارت کا فرق پیدا ہوتا ہے۔ Seebeck اثر کے مطابق، درجہ حرارت کا یہ فرق تھرمو الیکٹرک صلاحیت پیدا کرے گا۔ تھرموپائل اورکت سینسر تھرمو الیکٹرک صلاحیت کی شدت کی پیمائش کرکے اورکت تابکاری کی شدت کا تعین کرتا ہے۔ اس میں تیز ردعمل کی رفتار اور اچھی استحکام کے فوائد ہیں کچھ تھرمل امیجنگ ایپلی کیشن کے منظرناموں میں جن میں تیز رفتار رسپانس کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے صنعتی تیزی سے پتہ لگانے اور شعلے کی نگرانی، تھرموپائل انفراریڈ سینسر ایک اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
مائکروومیٹر انفراریڈ سینسر: مائکرو بولومیٹر فی الحال سب سے زیادہ استعمال ہونے والا انفراریڈ حساس جزو ہے۔ یہ بنیادی طور پر اس خصوصیت کا استعمال کرتا ہے کہ سیمی کنڈکٹر مواد کی برقی چالکتا درجہ حرارت کے ساتھ تبدیل ہوتی ہے جب مائکرو بولومیٹر کو انفراریڈ تابکاری ملتی ہے، اس کا درجہ حرارت بڑھ جاتا ہے، اور سیمی کنڈکٹر مواد کی برقی چالکتا بدل جاتی ہے، جس کے نتیجے میں مزاحمتی قدر میں تبدیلی آتی ہے۔ مزاحمتی قدر میں تبدیلی کا پتہ لگا کر، انفراریڈ شعاعوں کی شدت کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ مائیکرو بولومیٹر میں اعلیٰ حساسیت اور اعلیٰ ریزولوشن کے فوائد ہیں، اور یہ انفراریڈ تابکاری میں باریک تبدیلیوں کا درست طور پر پتہ لگاتا ہے، جس سے تھرمل امیجنگ کیمروں کو واضح اور درست تھرمل امیجز بنانے میں مدد ملتی ہے۔ یہ بڑے پیمانے پر سیکورٹی کی نگرانی، طبی تشخیص، سائنسی اور دیگر شعبوں میں استعمال ہوتا ہے۔
کارکردگی کے فوائد
زیادہ حساسیت: جدید انفراریڈ سینسرز، خاص طور پر مائکرو بولومیٹر انفراریڈ سینسر، انتہائی حساسیت کے حامل ہوتے ہیں اور انفراریڈ تابکاری میں انتہائی کمزور کا پتہ لگا سکتے ہیں۔ یہ تھرمل امیجنگ کیمروں کو اشیاء کی سطح پر چھوٹے درجہ حرارت کے فرق کو فرق کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ درجہ حرارت کے صرف چند دسواں ڈگری کے فرق والی اشیاء بھی تھرمل امیج میں درجہ حرارت کی تقسیم کے فرق کو واضح طور پر دکھا سکتی ہیں، جو درجہ حرارت کے درست پتہ لگانے اور تجزیہ کے لیے مضبوط معاونت فراہم کرتی ہیں۔
تیز ردعمل: ٹیکنالوجی کی مسلسل ترقی کے ساتھ، انفراریڈ سینسر کی رسپانس کی رفتار میں نمایاں بہتری آئی ہے۔ بوتھوپیل اور مائیکرو بولومیٹر انفراریڈ سینسرز انتہائی کم وقت میں انفراریڈ تابکاری میں ہونے والی تبدیلیوں کا جواب دے سکتے ہیں، تیزی سے برقی سگنل پیدا کر سکتے ہیں، جو بہت سے ریئل ٹائم ایپلی کیشنز کو ضروریات کے ساتھ پورا کرتا ہے، جیسے خود مختار ڈرائیونگ میں تھرمل امیجنگ رکاوٹ سے بچنے کے نظام اور حرکت پذیر اشیاء کے درجہ حرارت کی نگرانی۔
اچھی استحکام: طویل مدتی تحقیق اور ترقی کے بعد، اورکت کے استحکام میں نمایاں طور پر بہتری آئی ہے۔ مختلف ماحولیاتی حالات میں، جیسے درجہ حرارت اور نمی میں بڑی تبدیلیاں، انفراریڈ سینسر اب بھی مستحکم طریقے سے کام کر سکتے ہیں، اپنی کارکردگی کی مستقل مزاجی کو برقرار رکھ سکتے ہیں اور اس بات کو یقینی بناتے ہیں کہ تھرمل امیجنگ کیمرے درست اور قابل اعتماد تھرمل امیجز آؤٹ پٹ کرتے ہیں، صنعتی پیداوار، سیکورٹی مانیٹرنگ اور دیگر شعبوں کے لیے مستحکم نگرانی کا تحفظ فراہم کرتے ہیں۔
ترقی کا رجحان
اعلی اور حساسیت: اعلی صحت سے متعلق تھرمل امیجنگ کی بڑھتی ہوئی مانگ کو پورا کرنے کے لئے، مستقبل کے انفراریڈ سینسر اعلی ریزولوشن اور حساسیت کی طرف ترقی کریں گے۔ ساخت کے ڈیزائن اور مینوفیکچرنگ کے عمل کو مسلسل بہتر بنا کر، پکسل سائز کو کم کرکے، اور فی یونٹ رقبہ پر پکسلز کی تعداد میں اضافہ کرکے، تھرمل امیجنگ امیجز کی ریزولوشن کو بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ اس وقت، اورکت شعاعوں کے لیے سینسر کی ردعمل کی صلاحیت کو مزید بہتر بنانے، حساسیت کو بڑھانے، اور تھرمل امیجنگ کیمروں کو درجہ حرارت کی مزید تبدیلیوں اور آبجیکٹ کی تفصیلات کو حاصل کرنے کے قابل بنانے کے لیے نئے حساس مواد اور ٹیکنالوجیز تیار کی جائیں گی۔
مائنیچرائزیشن اور انضمام: انٹرنیٹ آف تھنگز، پہننے کے قابل آلات اور دیگر شعبوں کی تیز رفتار ترقی کے ساتھ، تھرمل امیجنگ آلات کے چھوٹے بنانے اور انضمام کے لیے اعلیٰ تقاضے رکھے گئے ہیں۔ انفراریڈ سینسر چھوٹے آلات میں بہتر طور پر ضم ہونے کے لیے چھوٹے اور ہلکے وزن کی طرف ترقی کرتے رہیں گے۔ جدید سیمی کنڈکٹر مینوفیکچرنگ ٹیکنالوجی کو اپنانے سے، انفراریڈ سینسر سگنل پروسیسنگ سرکٹس، امیج پروسیسنگ چپس اور ایک ہی چپ پر دیگر اجزاء کے ساتھ مربوط ہو جائیں گے، سسٹم انٹیگریشن کی ایک ڈگری حاصل کریں گے، آلات کی حجم اور لاگت کو کم کریں گے، اور تھرمل امیجنگ ٹیکنالوجی کے اطلاق کے دائرہ کار کو بڑھا سکیں گے۔
انٹیلی جنس: مصنوعی ذہانت کی ٹیکنالوجی کی ترقی انفراریڈ سینسرز کی ذہانت کے لیے ایک موقع ہے۔ مستقبل کے انفراریڈ سینسرز میں ذہین تجزیہ اور پروسیسنگ کی صلاحیتیں ہوں گی، اور وہ خود کار طریقے سے مختلف اشیاء کی شناخت اور درجہ بندی کرنے کے قابل ہوں گے، اور پہلے سے طے شدہ اصولوں اور الگورتھم کے مطابق درجہ حرارت کی بے ضابطگی کا پتہ لگانے اور ہدف سے باخبر رہنے جیسے آپریشنز۔ مصنوعی ذہانت کے الگورتھم کو انفراریڈ سینسر کے ساتھ ملا کر، تھرمل امیجنگ کیمرے نہ صرف تھرمل حاصل کر سکتے ہیں، بلکہ تصاویر میں موجود معلومات کا گہرائی سے تجزیہ اور سمجھ بھی سکتے ہیں، اور صارفین کو فیصلہ سازی کی زیادہ قیمتی بنیاد فراہم کر سکتے ہیں۔