এক. ইনফ্রারেডের সাধারণভাবে ব্যবহৃত উপ-বিভাজন পরিকল্পনা

ইনফ্রারেড (IR) বিকিরণের একটি বহুল ব্যবহৃত উপ-বিভাজন পদ্ধতি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরের উপর ভিত্তি করে তৈরি। IR বর্ণালীকে সাধারণত নিম্নলিখিত অঞ্চলগুলিতে বিভক্ত করা হয়:

নিকট-ইনফ্রারেড (NIR):এই অঞ্চলের তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় ৭০০ ন্যানোমিটার (nm) থেকে ১.৪ মাইক্রোমিটার (μm) পর্যন্ত বিস্তৃত। SiO2 গ্লাস (সিলিকা) মাধ্যমে কম ক্ষয়ক্ষতির কারণে NIR বিকিরণ প্রায়শই রিমোট সেন্সিং এবং ফাইবার অপটিক টেলিযোগাযোগে ব্যবহৃত হয়। ইমেজ ইনটেনসিফায়ারগুলো বর্ণালীর এই অঞ্চলের প্রতি সংবেদনশীল; এর উদাহরণ হলো নাইট ভিশন গগলসের মতো নাইট ভিশন ডিভাইস। নিয়ার-ইনফ্রারেড স্পেকট্রোস্কোপি এর আরেকটি সাধারণ প্রয়োগ।

স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইনফ্রারেড (SWIR):এটি ‘শর্টওয়েভ ইনফ্রারেড’ বা ‘SWIR’ অঞ্চল নামেও পরিচিত এবং এর বিস্তৃতি প্রায় ১.৪ মাইক্রোমিটার থেকে ৩ মাইক্রোমিটার পর্যন্ত। SWIR বিকিরণ সাধারণত ইমেজিং, নজরদারি এবং স্পেকট্রোস্কোপি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

মধ্য-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইনফ্রারেড (MWIR):এমডব্লিউআইআর (MWIR) অঞ্চলটি প্রায় ৩ মাইক্রোমিটার থেকে ৮ মাইক্রোমিটার পর্যন্ত বিস্তৃত। এই পরিসরটি প্রায়শই থার্মাল ইমেজিং, সামরিক লক্ষ্য নির্ধারণ এবং গ্যাস সনাক্তকরণ সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়।

দীর্ঘ-তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ইনফ্রারেড (LWIR):LWIR অঞ্চলটি প্রায় ৮ μm থেকে ১৫ μm পর্যন্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে অন্তর্ভুক্ত করে। এটি সাধারণত থার্মাল ইমেজিং, নাইট ভিশন সিস্টেম এবং স্পর্শবিহীন তাপমাত্রা পরিমাপে ব্যবহৃত হয়।

দূর-ইনফ্রারেড (FIR):এই অঞ্চলের তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রায় ১৫ মাইক্রোমিটার (μm) থেকে ১ মিলিমিটার (mm) পর্যন্ত বিস্তৃত। এফআইআর (FIR) বিকিরণ প্রায়শই জ্যোতির্বিদ্যা, রিমোট সেন্সিং এবং নির্দিষ্ট কিছু চিকিৎসা ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।

তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসীমা ডায়াগ্রাম

NIR এবং SWIR-কে একত্রে কখনও কখনও “প্রতিফলিত ইনফ্রারেড” বলা হয়, অপরদিকে MWIR এবং LWIR-কে কখনও কখনও “তাপীয় ইনফ্রারেড” হিসাবে উল্লেখ করা হয়।

二, ইনফ্রারেড অ্যাপ্লিকেশন

নাইট ভিশন

নাইট ভিশন সরঞ্জামগুলিতে ইনফ্রারেড (IR) একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে, যা স্বল্প আলো বা অন্ধকার পরিবেশে বস্তু সনাক্তকরণ এবং দৃশ্যমান করতে সক্ষম করে। প্রচলিত ইমেজ ইনটেনসিফিকেশন নাইট ভিশন ডিভাইস, যেমন নাইট ভিশন গগলস বা মনোকুলার, উপস্থিত যেকোনো IR বিকিরণ সহ পারিপার্শ্বিক আলোকে বিবর্ধিত করে। এই ডিভাইসগুলি একটি ফটোক্যাথোড ব্যবহার করে আগত ফোটন, যার মধ্যে IR ফোটনও অন্তর্ভুক্ত, সেগুলোকে ইলেকট্রনে রূপান্তরিত করে। এরপর ইলেকট্রনগুলোকে ত্বরান্বিত ও বিবর্ধিত করে একটি দৃশ্যমান প্রতিবিম্ব তৈরি করা হয়। ইনফ্রারেড ইলুমিনেটর, যা IR আলো নির্গত করে, প্রায়শই এই ডিভাইসগুলিতে সংযুক্ত করা হয় সম্পূর্ণ অন্ধকারে বা স্বল্প আলোর পরিস্থিতিতে, যেখানে পারিপার্শ্বিক IR বিকিরণ অপর্যাপ্ত, সেখানে দৃশ্যমানতা বাড়ানোর জন্য।

স্বল্প আলোর পরিবেশ

থার্মোগ্রাফি

ইনফ্রারেড বিকিরণ ব্যবহার করে দূর থেকে বস্তুর তাপমাত্রা নির্ণয় করা যায় (যদি বিকিরণ ক্ষমতা জানা থাকে)। একে থার্মোগ্রাফি বলা হয়, অথবা নিয়ার-ইনফ্রারেড (NIR) বা দৃশ্যমান রশ্মিতে থাকা অত্যন্ত উত্তপ্ত বস্তুর ক্ষেত্রে একে পাইরোমেট্রি বলা হয়। থার্মোগ্রাফি (থার্মাল ইমেজিং) প্রধানত সামরিক এবং শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু উৎপাদন খরচ ব্যাপকভাবে কমে যাওয়ায় গাড়িতে ব্যবহৃত ইনফ্রারেড ক্যামেরার মাধ্যমে এই প্রযুক্তি সাধারণ মানুষের কাছেও পৌঁছে যাচ্ছে।

তাপীয় ইমেজিং অ্যাপ্লিকেশন

ইনফ্রারেড বিকিরণ ব্যবহার করে দূর থেকে বস্তুর তাপমাত্রা নির্ণয় করা যায় (যদি বিকিরণ ক্ষমতা জানা থাকে)। একে থার্মোগ্রাফি বলা হয়, অথবা নিয়ার-ইনফ্রারেড (NIR) বা দৃশ্যমান রশ্মিতে থাকা অত্যন্ত উত্তপ্ত বস্তুর ক্ষেত্রে একে পাইরোমেট্রি বলা হয়। থার্মোগ্রাফি (থার্মাল ইমেজিং) প্রধানত সামরিক এবং শিল্পক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়, কিন্তু উৎপাদন খরচ ব্যাপকভাবে কমে যাওয়ায় গাড়িতে ব্যবহৃত ইনফ্রারেড ক্যামেরার মাধ্যমে এই প্রযুক্তি সাধারণ মানুষের কাছেও পৌঁছে যাচ্ছে।

থার্মোগ্রাফিক ক্যামেরা তড়িৎচুম্বকীয় বর্ণালীর অবলোহিত পরিসরের (প্রায় ৯,০০০–১৪,০০০ ন্যানোমিটার বা ৯–১৪ μm) বিকিরণ শনাক্ত করে এবং সেই বিকিরণের ছবি তৈরি করে। যেহেতু কৃষ্ণবস্তু বিকিরণ সূত্র অনুসারে সমস্ত বস্তু তাদের তাপমাত্রার উপর ভিত্তি করে অবলোহিত বিকিরণ নির্গত করে, তাই থার্মোগ্রাফি দৃশ্যমান আলো সহ বা ছাড়াই পারিপার্শ্বিক পরিবেশকে "দেখা" সম্ভব করে তোলে। কোনো বস্তু থেকে নির্গত বিকিরণের পরিমাণ তাপমাত্রার সাথে বৃদ্ধি পায়, তাই থার্মোগ্রাফি তাপমাত্রার পরিবর্তন দেখতে সাহায্য করে।

হাইপারস্পেকট্রাল ইমেজিং

একটি হাইপারস্পেকট্রাল চিত্র হলো এমন একটি "ছবি", যার প্রতিটি পিক্সেলে একটি বিস্তৃত বর্ণালী পরিসর জুড়ে অবিচ্ছিন্ন বর্ণালী থাকে। ফলিত বর্ণালীবীক্ষণ ক্ষেত্রে, বিশেষ করে NIR, SWIR, MWIR, এবং LWIR বর্ণালী অঞ্চলগুলিতে হাইপারস্পেকট্রাল ইমেজিংয়ের গুরুত্ব বাড়ছে। এর সাধারণ প্রয়োগগুলোর মধ্যে রয়েছে জৈবিক, খনিজবিদ্যাগত, প্রতিরক্ষা এবং শিল্পক্ষেত্রে পরিমাপ।

হাইপারস্পেকট্রাল চিত্র

একটি থার্মোগ্রাফিক ক্যামেরা ব্যবহার করেও একইভাবে থার্মাল ইনফ্রারেড হাইপারস্পেকট্রাল ইমেজিং করা যায়, তবে এর মৌলিক পার্থক্য হলো প্রতিটি পিক্সেলে একটি সম্পূর্ণ LWIR স্পেকট্রাম থাকে। ফলস্বরূপ, সূর্য বা চাঁদের মতো কোনো বাহ্যিক আলোর উৎসের প্রয়োজন ছাড়াই বস্তুটির রাসায়নিক শনাক্তকরণ করা সম্ভব হয়। এই ধরনের ক্যামেরা সাধারণত ভূতাত্ত্বিক পরিমাপ, বহিরাঙ্গন নজরদারি এবং ইউএভি (UAV) অ্যাপ্লিকেশনের জন্য ব্যবহৃত হয়।

গরম করা

ইনফ্রারেড (IR) বিকিরণকে বিভিন্ন ক্ষেত্রে ইচ্ছাকৃতভাবে তাপ প্রদানের উৎস হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। এর প্রধান কারণ হলো, IR বিকিরণ পারিপার্শ্বিক বাতাসকে উল্লেখযোগ্যভাবে উত্তপ্ত না করেই সরাসরি বস্তু বা পৃষ্ঠতলে তাপ স্থানান্তর করতে পারে।

তাপের উৎস

বিভিন্ন শিল্পক্ষেত্রে তাপ প্রয়োগ প্রক্রিয়ায় ইনফ্রারেড বিকিরণ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। উদাহরণস্বরূপ, উৎপাদন শিল্পে প্লাস্টিক, ধাতু বা প্রলেপের মতো পদার্থকে জমাট বাঁধানো, শুকানো বা আকার দেওয়ার উদ্দেশ্যে উত্তপ্ত করতে প্রায়শই আইআর ল্যাম্প বা প্যানেল ব্যবহার করা হয়। আইআর বিকিরণকে নিখুঁতভাবে নিয়ন্ত্রণ ও নির্দেশিত করা যায়, যার ফলে নির্দিষ্ট এলাকায় কার্যকর ও দ্রুত তাপ প্রয়োগ করা সম্ভব হয়।