ಈ ಲೇಖನವು ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕಗಳು ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುವಲ್ಲಿ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ವಸ್ತುಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ವಿವಿಧ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳನ್ನು ಚರ್ಚಿಸುತ್ತದೆ.
ಇದು ಕತ್ತಲೆಯಾದ ಮತ್ತು ಕಿರಿದಾದ ಕೋಣೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಈ ಕತ್ತಲೆಯ ಕೋಣೆಯಲ್ಲಿ ಮುಗ್ಗರಿಸದಿರಲು ನಿಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಪ್ರಕಾಶಮಾನವಾದ ನಗುವಿನೊಂದಿಗೆ ಯಾವಾಗಲೂ ಒಳ್ಳೆಯ ಸ್ನೇಹಿತ ನಿಮಗಾಗಿ ಕಾಯುತ್ತಿರುತ್ತಾನೆ. ಈ ಸ್ನೇಹಿತನನ್ನು ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕ ಬೆಳಕು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದು ನಮ್ಮ ಜೀವನವನ್ನು ಬೆಳಗಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡಿದ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ.
ಈ ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕಗಳು, ನಾವು ಸ್ನಾನಗೃಹ, ಹಜಾರ ಅಥವಾ ಮನೆಯ ಪ್ರವೇಶದ್ವಾರಕ್ಕೆ ಕಾಲಿಟ್ಟಾಗ ನಾವು ಆಗಾಗ್ಗೆ ನೋಡುತ್ತೇವೆ, ಅಕ್ಷರಶಃ ನಮ್ಮ ದೇಹದಿಂದ ಅತಿಗೆಂಪು ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕು ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿಗಿಂತ ಉದ್ದವಾದ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಬೆಳಕು, ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ದೇಹಗಳು ಸುಮಾರು 9.4um ತರಂಗಾಂತರದೊಂದಿಗೆ ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುತ್ತವೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಗೋಚರ ಬೆಳಕಿನಂತೆ, ಇದು ಕಣ್ಣಿಗೆ ಅಗೋಚರವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ನಾವು ಅದರ ಬಗ್ಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತಿಳಿದಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನದಿಂದ 3 ಡಿಗ್ರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುವು ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ 30 ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು 2 ಮೀಟರ್‌ಗಳ ನಡುವಿನ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಪತ್ತೆ ವಲಯವನ್ನು ಸಮೀಪಿಸಿದಾಗ ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಮೂಲಕ ಸಂವೇದಕ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಅವಧಿಯ ನಂತರ ಏನನ್ನೂ ಪತ್ತೆ ಮಾಡದಿದ್ದರೆ, ವಿದ್ಯುತ್ ವ್ಯರ್ಥವಾಗುವುದನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ಅದು ಕೆಲಸ ಮಾಡುವುದನ್ನು ನಿಲ್ಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿ, ಬೇಸಿಗೆಯಲ್ಲಿ, ನಮ್ಮ ದೇಹದ ಉಷ್ಣತೆ ಮತ್ತು ಸುತ್ತುವರಿದ ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ವ್ಯತ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸಹ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದಿಲ್ಲ.
ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕಗಳ ಆಗಮನವು ಕೇವಲ ಅನುಕೂಲಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಇದು ಸುರಕ್ಷತೆ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಒಂದು ದೊಡ್ಡ ಹೆಜ್ಜೆಯಾಗಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಮನೆಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಬೆಳಕಿನ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ಮುಖಮಂಟಪ ದೀಪಗಳು ಮತ್ತು ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಕೊಠಡಿಗಳು, ಅನಗತ್ಯ ವಿದ್ಯುತ್ ತ್ಯಾಜ್ಯವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮತ್ತು ಅಗತ್ಯವಿದ್ದಾಗ ಮಾತ್ರ ಬೆಳಕನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಉಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತವೆ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಭದ್ರತಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರವನ್ನು ವಹಿಸುತ್ತಿದೆ. ಒಳನುಗ್ಗುವವರು ಪತ್ತೆಯಾದಾಗ, ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ದೀಪಗಳು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಆನ್ ಆಗುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ಎಚ್ಚರಿಕೆಯ ಧ್ವನಿ, ವಸತಿ ಸ್ಥಳಗಳ ಸುರಕ್ಷತೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತವೆ. ನೀವು ನೋಡುವಂತೆ, ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕಗಳು ನಮ್ಮ ಜೀವನವನ್ನು ವಿವಿಧ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಸುಧಾರಿಸುತ್ತಿವೆ.
ಆದರೆ ಈ ಸಂವೇದಕಗಳು ನಮ್ಮ ದೇಹದಿಂದ ಅತಿಗೆಂಪು ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಯಾವ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ? ಈ ಸಂವೇದಕಗಳು "ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್" ನಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ, ಇದು ನಾವು ಮೊದಲು ಮಾತನಾಡಿದ ವಸ್ತು ವಿಜ್ಞಾನದ ಉತ್ಪನ್ನವಾಗಿದೆ. ವಸ್ತುವನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ವಿಭಿನ್ನ ಅಣುಗಳು ಅವುಗಳ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ ವಿಭಿನ್ನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಕೆಲವು ಅಣುಗಳು ಸ್ಫಟಿಕದಂತಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕಕ್ಕೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದಾಗ, ಶಾಖದ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ಪರಮಾಣುಗಳ ಚಲನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದ ಅಥವಾ ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಆಕಾರದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯಿಂದಾಗಿ ಸ್ಫಟಿಕದ ಮೇಲ್ಮೈ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ತಾಪಮಾನ ಬದಲಾವಣೆಗಳಿಂದ ವಿದ್ಯುತ್ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅನುಮತಿಸುವ ಆಸ್ತಿಯನ್ನು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಈ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು 'ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್' ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟರ್ ಆಗಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಲು, ಅಣುಗಳು ತಮ್ಮ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಮಟ್ಟದ ಧ್ರುವೀಕರಣವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಈ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಫೆರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿಂಗ್ ಸಂವೇದಕಗಳಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಫೆರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸೆರಾಮಿಕ್ಸ್ ಆಗಿದೆ. ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು PZT (ಹೆಚ್ಚಿನ ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿ ಹೊಂದಿರುವ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಅಣು) ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿವೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೆಚ್ಚು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವಂತೆ ಮಾಡಲು ಅಥವಾ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ವಿವಿಧ ಘಟಕಗಳನ್ನು ಸೇರಿಸಬಹುದು.
ಈ ವಸ್ತುಗಳಿಂದ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ಸೂಪರ್ ಕಂಡಕ್ಟಿವಿಟಿಯನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಘಟನೆಯ ಬೆಳಕಿನ ತೀವ್ರತೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಬಹುದು, ಇದು ವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು ಬಡಿದಾಗ ವಿದ್ಯುತ್ ಧ್ರುವೀಕರಣದ (ಧ್ರುವೀಕರಣ) ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುವ ಗುಣವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಬೆಳಕಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ ವಸ್ತುವಿನ ಉಷ್ಣತೆಯು ಹೆಚ್ಚಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ತತ್ತ್ವದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಾಪಮಾನ ಸಂವೇದಕಗಳು ನೇರ ಸಂಪರ್ಕದಿಂದ ಅಥವಾ ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಟ್ಟ ಅತಿಗೆಂಪು ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ತಾಪಮಾನವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಬಹುದು. ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕಗಳು ವಸ್ತುವಿನಿಂದಲೇ ಹೊರಸೂಸುವ ಬೆಳಕನ್ನು ಅಳೆಯುತ್ತವೆ. ಇದು ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ವೀಕ್ಷಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಪ್ರಯೋಜನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ. ಅತಿಗೆಂಪು ಬೆಳಕು ಹೊಗೆಯ ಮೂಲಕವೂ ಸಹ ಹೆಚ್ಚಾಗಿ ಭೇದಿಸುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಅವುಗಳು ಅಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದ್ದರೂ ಸಹ ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಎತ್ತಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು. ಇದೆಲ್ಲವೂ ಸೂಪರ್ ವಸ್ತುಗಳ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದೆ ಎಂಬ ಅಂಶದಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ.
ನಮ್ಮ ಮನೆಯ ಮುಂಭಾಗದ ಬಾಗಿಲಲ್ಲಿ ಸಂವೇದಕಗಳು ನಮ್ಮನ್ನು ಹೇಗೆ ಸ್ವಾಗತಿಸುತ್ತವೆ. ಇತರ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತ ಬಾಗಿಲು ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ಮಾನವ ದೇಹ ಸಂವೇದಕಗಳು, ಒಳನುಗ್ಗುವ ಎಚ್ಚರಿಕೆಗಳು, ಹೊಗೆ ಪತ್ತೆಕಾರಕಗಳು ಮತ್ತು ಅತಿಗೆಂಪು ಛಾಯಾಗ್ರಹಣ ಸೇರಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಗ್ಯಾಸ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್‌ಗಳ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, CO4.3 ನ ತರಂಗಾಂತರವಾದ 2um ಸುತ್ತಮುತ್ತಲಿನ ತರಂಗಾಂತರಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ CO2 ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಬಳಸಬಹುದು. ಇನ್ನೊಂದು ಉದಾಹರಣೆಯೆಂದರೆ ವಿಡಿಕಾನ್. ವಿಡಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ನಾವು ಅತಿಗೆಂಪು ಕ್ಯಾಮೆರಾ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತೇವೆ, ಇದು ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲು ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ನಂತರ ಥರ್ಮಲ್ ಇಮೇಜ್ ಅನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವಿನ ಬೆಳಕನ್ನು ನಂತರ ಹಂತ ಪರಿವರ್ತಕದಿಂದ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ಯಾಮೆರಾದ ತತ್ವದಂತೆ ಮಾನವನ ಕಣ್ಣಿಗೆ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ.
ಇದಲ್ಲದೆ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಸಂವೇದಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದ ಥರ್ಮಾಮೀಟರ್‌ಗಳು ದೇಹದ ಉಷ್ಣತೆಯನ್ನು ದೂರದಿಂದ ನಿಖರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲು ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಬಳಸುತ್ತವೆ, ಇದು ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಸಾಂಕ್ರಾಮಿಕ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದ ತಾಪಮಾನ ಮಾಪನಕ್ಕೆ ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧನವಾಗಿದೆ. ರಾತ್ರಿಯಲ್ಲಿ ತಾಪಮಾನ ಏರಿಳಿತದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು, ಸುಧಾರಿತ ನಿದ್ರೆಯ ಗುಣಮಟ್ಟಕ್ಕೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡಲು ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಹಾಸಿಗೆಗಳಲ್ಲಿ ಅತಿಗೆಂಪು ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಈ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ವಸ್ತುಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರವು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಿಗೆ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂವೇದಕಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿದೆ, ಇದು ನಮ್ಮ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಅನೇಕ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡಿದೆ, ನಾವು ತಿಳಿದಿರದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ. ಇಂದಿಗೂ, ಈ ಲೇಖನವನ್ನು ಓದಿದ ನಂತರ ನೀವು ಖಾಲಿ ಮನೆಗೆ ಕಾಲಿಟ್ಟಾಗ, ಈಗ ಪರಿಚಿತವಾಗಿರುವ ಪೈರೋಎಲೆಕ್ಟ್ರಿಕ್ ಸಂವೇದಕವು ನಿಮ್ಮನ್ನು ಸ್ವಾಗತಿಸುತ್ತದೆ, ನಿಮ್ಮ ಪಾದಗಳ ಕೆಳಗೆ ನೆಲವನ್ನು ಬೆಳಗಿಸುತ್ತದೆ.
