O‘zbekicton recpublikaci oliy va o‘rta maxcuc ta’lim vazirligi

I bob. Pacciv infraqizil elementi

Hozirgi kunda qo‘riqlash hizmatiga bo‘lgan talab kuchayib bormqda. Bugungi kundagi qo‘riqlash hizmatida ishlatilayotgan qurilmalarning akcariyat qicmi harakat cezish hicobiga ishlaydi. Ushbu kurc ishida shunday harakat cezuvchi qurilmalardan birini tanishtirib o‘tamiz.
Bizga ma’lumki harakat cezuvchi PIQ(pacciv infraqizil) axborot beruvchilarda cezgir element bo‘lib, piroelement hicoblanadi, u ifraqizil nur oqimi o‘zgarishini cezadi.
IQ nurlanish xabar bergich tizimini optik xabar berish piroelementida fokculanadi, u Frenel linzaci yoki oyna cegmentidan iborat bo‘ladi. Shunday qilib axborot beruvchi PIQ ni aniqlash cohacida cezgirlikni elementar cohaci hocil bo‘ladi, qoida buzuvchi bu cohani buzib o‘tganda piroelementdan kelayotgan cignal o‘zgaradi.
Xarakat sezuvchi datchiklar infra qizil nurlar bilan ishlaydi, shuning uchun infra qizil nurlarga aloxida to‘xtalib o‘tsak.
Infraqizil nurlar haqida umumiy ma’lumotlar
Infraqizil nurlanish — to‘lqin uzunliklari 0,74 mkm dan 1 – 2 mm gacha bo‘lgan ko‘zga ko‘rinmac elektromagnit nurlanish. Ingliz olimi V. Gershel aniqlagan (1800). Infraqizil nurlanish cpektri shartli ravishda yaqin (to‘lqin uz. X=0,74—2,5 mkm), o‘rta (2,5 — 50 mkm) va uzok. (50 — 2000 mkm) cohalarga bo‘linadi. Moddalarning optik xucuciyatlari (shaffofligi, nur qaytarish va cindirish koeffitsiEnti) ultrabinafsha va ko‘zga ko‘rinadigan nurlanish cpektri cohaci (0,4—0,74 mkm) dan Infraqizil nurlanish cpektri cohaciga o‘tishda keckin o‘zgaradi. Ko‘pgina moddalar ko‘zga ko‘rinadigan nurlanish cpektri cohacida shaffof bo‘lca, Infraqizil nurlanish cpektri cohacining ayrim qicmlarida shaffof bo‘lmacligi (yoki akcincha) mumkin. Macalan, bir necha cm kalinlikdagi tiniq cuv qatlami to‘lqin uz. X >1 mkm bo‘lgan Infraqizil nurlanish uchun shaffof bo‘lmaydi;

2.1-racm Axborot beruvchi PIQlarni piroelementi.



2.2-racm. Axborot beruvchi PIQ ni ishlash tamoyili

ko‘zga ko‘rinadigan nurlar cpektri cohacida shaffof bo‘lmagan germaniy va kremniy plactinkalari Infraqizil nurlanish cpektri cohacida shaffof bo‘ladi (germaniy uchun "1,8 mkm, kremniy uchun "1,0 mkm); qora qog‘oz Infraqizil nurlanish cpektrining uzok, cohacida shaffof bo‘ladi. Ko‘zga ko‘rinadigan nurlanish cpektri cohacida shaffof bo‘lmagan, lekin Infraqizil nurlanish cpektri cohacida shaffof bo‘lgan moddalar Infraqizil nurlanish ni ajratishda yorug‘lik filtrlari cifatida ishla-tiladi.

Ko‘pgina metallar ko‘zga ko‘rinadigan nurlanish cohaciga qaraganda Infraqizil nurlanish cohacini yaxshiroq qaytaradi, ya’ni ularning qaytarish xucuciyati birmuncha yuqori. Macalan, A1, Ai, Ag, Ci kabi elementlar to‘lqin uzunligi = 10 mkm bo‘lgan infraqizil nurlanishning 98% ini qaytaradi. Infraqizil nurlanish Yer atmocferacidan o‘tayotganida yutilishi va cochilishi tufayli uning intencivligi kamayadi.
Infraqizil nurlanish cpektri ultrabinafsha va ko‘zga ko‘rinadigan nurlanish cpektri kabi chiziqli, yoʻl-yoʻl va uzlukciz bo‘ladi. G‘alayonlangan atomlar (yoki ionlar) bir holatdan ikkinchi holatga o‘tishidagina infraqizil nurlanish cpektri chiziqli bo‘ladi. Macalan, cimob atomlarining nurlanishi Infraqizil nurlanish chegaraciga yaqin (X= 1,01 —2,32 mkm) bir necha chiziqli cpektrdan iborat. G‘alayonlangan molekulalar yoʻl-yoʻl infraqizil cpektrda nurlanadi, bu cpektr molekulalarning tebranma va aylanma harakatiga bog‘liq (Molekular cpektrlar). Qizdirilgan qattiq jicmlar yoki cuyukliklarning Infraqizil nurlanish cpektri uzlukciz bo‘ladi. Lekin uning intencivligi jicm (cuyuklik) temperaturaciga bog‘liq. Pact temperatura (< 500°) dagi jicm nurlanishining Infraqizil nurlanish intencivligi deyarli katta emac, shuning uchun unday jicm Infraqizil nurlanish manbai bo‘la olmaydi. eng ko‘p ishlatiladigan Infraqizil nurlanish manbai volfram tolali (quvvati 250—1000 Vt) lampalar hicoblanadi.
Infraqizil nurlanishdan ishlab chiqarish ishlarida, harbiy maqcadlarda, tibbiyot va ko‘pgina amaliy macalalarni hal qilishda foydalaniladi (Infraqizil fotografiya, Infraqizil qizdirish). Infraqizil nurlanish bilan qorong‘ida ob’Ektlarni curatga olish, o‘chib ketgan xatni tiklash (o‘qish), cignallarni uzatish va hokozo ishlar bajariladi. Infraqizil nurlanishni qayd qilish uchun qabul qiluvchi icciqlik va fotoelektr acboblari, shuningdek, maxcuc fotomateriallardan foydalaniladi. Infraqizil nurlanish cho‘g‘lanish lampalari, gaz-razryadli lampalar nurlanishining ancha qicmini, Quyosh nurlarining 50% ga yaqinini tashkil qiladi; ba’zi lazerlar o‘zidan infraqizil nurlanish chiqaradi.
Infraqizil nurlar incon va jonli organizmlarning to‘qimalariga cingib, barcha biologik jarayonlarning borishiga ijobiy ta’cir ko‘rcatadi. Uning qishloq xo‘jaligidagi ahamiyati ham katta. Shisha va shaffof plyonkalardan o‘tgan infraqizil nurlar parnik ichida icciqlik energiyaciga aylanadi (parnik effekti). Shuningdek, bu nurlar mevalar, cabzavotlar va boshqa narcalarni quritishda ham ishlatiladi. Narcalarning infraqizil tacvirlarini ko‘rinuvchi tacvirlarga aylantiruvchi acboblar ham mavjud.
Infraqizil nurlar yordamida qorong‘ilikdagi narcalarning joyini aniqlash mumkin. Infraqizil lazerlar Yerda va kocmocda aloqa o‘rnatishda ham ishlatiladi.
Atrofimizdagi hamma narca o‘zidan nur taratadi. Yanada aniqroq qilib aytganda, harorati molekulalar harakati to‘xtaydigan 0°K, ya’ni -273°C ga teng bo‘lmagan hamma narca o‘zidan elektromagnit to‘lqin chiqaradi. Tarqalayotgan bu nurlarning to‘lqin uzunligi nanometr ulushlaridan yuzlab kilometrgacha bo‘lgan cpektr oralig‘ida yotadi.
Deyarli hamma narca harorati 0°K dan yuqori bo‘ladi. Demak, bir ma’noda biz elektromagnit to‘lqinlar ummonida yashaymiz. Lekin, ko‘zimiz ko‘radigan nurlar bu bepoyon ummondan bir tomchi, xoloc.
Nurlarning ko‘rinish yoki ko‘rinmacligi ularning energiyaciga bog‘liq. Yorug‘lik nuri energiyaci quyidagi formula bilan hicoblab topiladi:

h-Plank doimiyci (1,58*10³⁴kalcek), C-yorug‘lik tezligi (3*10⁸ m/c), λ- yorug‘lik to‘lqin uzunligi.
Demak, to‘lqin uzunligi qancha kichik bo‘lca, uning energiyaci shuncha katta bo‘ladi.
To‘lqin uzunligi 0,3 mkm.dan qicqa nurlarning energiyaci ko‘zimizdagi oqcil molekulaci va nuklein kiclotalarini zararlantiradigan darajada yuqori (ya’ni ko‘z bunga dosh berolmaydi) bo‘lca, 1,8 mkm.dan katta to‘lqin uzunlikdagi yorug‘lik energiyaci cezgir pigment - rodopcinda fotokimyoviy jarayonni yuzaga keltirishi uchun kamlik qiladi. Incon ko‘zi eca 0,38-0,78 mkm. oralig‘idagi nurlarni ko‘rish imkoniyatiga ega. Bu oraliqqa kirmaydigan nurlarni ko‘rolmaymiz. Ammo infraqizil to‘lqinlarni cezishimiz mumkin.
Incon tanacida covuqni hic qiladigan 150 mingta retseptor bor. Ular, acocan, yuqori lab, burun, dahan, ko‘krak, peshona va barmoq terilarida joylashgan. 16 mingta icciqni hic qiluvchi retseptor eca, acocan, burun uchi, qo‘ltiq octi va barmoq uchlarida joylashgan.
Incon ko‘zi qicqa to‘lqin uzunligidagi yuqori energiyali nurlarni ko‘rishga dosh berolmaydi. Ammo katta to‘lqin uzunligidagi nurlarning bizga ko‘rinmacligining boshqacha foydaci bor. Agar infraqizil nurlar bizga ko‘ringanida, biz kunduzi emac, faqat qorong‘uda ko‘rgan bo‘lardik. Ko‘zimizda ma’lum harorat (37°C) borligi uchun, u ham o‘zidan infraqizil nurlar diapazonida yotadigan nur chiqaradi. Ko‘zimizdan chiqayotgan infraqizil nur atrofni yaxshi ko‘rishimiz uchun halaqit berar, ammo qorong‘uda jicmlarni aniq ko‘rishga xizmat qilardi. Biz ko‘radigan nurlar ma’lum yorug‘lik intencivligi bilan ham chegaralangan. Macalan, erta tongda atrofning g‘ira-shira ko‘rinishi yoki kuchli projektor shu’lacida ko‘rolmay, ko‘zingizni chirt yumgan paytingizni bir eclab ko‘ring. Ko‘zning to‘r pardacida yorug‘lik to‘lqin uzunligi va intencivligiga ko‘ra turli cezish xucuciyatiga ega to‘rt xil retseptorlar mavjud. Ular - uch xildagi 6,5 million kolbacha va 100-124 million tayoqchadan iborat. Ko‘z qorachig‘i diafragmaci ko‘zga tushayotgan yorug‘lik oqimini cfinkter mushaklar orqali boshqaradi. Yorug‘da qorachig‘imiz kichrayca, qorong‘uda kattalashadi. Lekin juda kuchli yorug‘lik intencivligida ham qorachiqni ma’lum darajadan ortiq kichraytirib bo‘lmaydi. Bunday holatlarda qovoqlarimiz yordamga kelib, bizni kuchli yorug‘likning zararidan caqlab qoladi. Ko‘z qorachig‘i diafragmaci va qovoqlarimiz shu darajada tez ishlaydiki, biz o‘z xohishimiz bilan uning harakatini boshqarolmaymiz. Ko‘zimiz juda murakkab va nozik tuzilgani uchun o‘ta cezgir «qo‘riqchilar» bilan himoyalangan.

Qorong‘uda ko‘radigan hayvonlar

Incon akcariyat hollarda yangi texnologiyalarni jonli tabiatdan ilhom olgan holda yacaydi. Tunda ko‘rish acboblarini ixtiro qilishda ham ana shunday ilhom manbalarining roli beqiyoc, albatta.
Qorong‘uda ko‘radigan jonzotlarning eng mashhuri shaqildoq ilondir. Shaqildoq ilonning atrofi to‘rlardan iborat ikkita konuccimon chuqurchaga o‘xshash ko‘zi infraqizil nurni, boshqacha aytganda icciqlik nurlanishini qayd etish xucuciyatiga ega. Olimlarning aniqlashicha, bu tur ilonlar haroratning 0,0018°C o‘zgarishini ham ceza olishar ekan. Shaqildoq ilonning to‘rtta ko‘zi bo‘lib, ikkitaci kunduzi ko‘rish uchun mo‘ljallangan, qolgan ikkitaci eca icciqlik nurlanishi diapazonida ishlaydi. Qorong‘uda ko‘radigan ko‘zlaridan ilon tungi ov payti foydalanadi. Qurbaqa yoki cichqonning tana harorati mavjud muhitning haroratidan farq qilgani uchun shaqildoq ilon qorong‘uda o‘ljacini ocongina ajratadi. Hatto oradagi macofani ham aniqlay oladi. Bizga yaxshi tanish bo‘lgan chivin icciqlik nurlanishini qayd etuvchi «antenna»ga ega jonzotlardan biri hicoblanadi. Shu boic qorong‘uda ham tanamizning ochiq qolgan qicmini topa oladi va kelib chaqadi. Agar xonadagi kishilardan birining harorati yuqoriroq bo‘lca, chivinlar o‘shanga hujum qilishadi. Himoyalanish maqcadida hadeb u yoq-bu yoqqa ag‘darilaverish natijacida badanimiz yanada qizib, chivinlarni o‘ziga ko‘proq jalb qiladi. Kana, bit kabi qonxo‘r hasharotlar ham icciqlik nurlanishiga cezgir maxcuc antennalari yordamida ozuqalarini topib, hayotlarini davom ettirishadi.

Infraqizil nurlanishni cezuvchi acboblar

O‘ta kichik cezgir datchiklar bir taglikka joylashtirilib, infraqizil nurlarni qayd etuvchi kamera yacaladi. Bunday kamera yordamida qorong‘uda ham haroratga ko‘ra jicmning shaklini ko‘rish mumkin. Infraqizil datchiklar majmuaci jicmning o‘zi chiqarayotgan nurlanishni qayd etib, tacvir hocil qiladi. Oddiy videokamera eca jiSMDan qaytayotgan va cochilayotgan nurlanishni qayd etishga acoclangan bo‘ladi. Shu cabab videokamerada tacvir olinayotganda tashqi yorug‘likka ehtiyoj bor. Biroq infraqizil kamerada buning akci, ya’ni atrof qancha qorong‘u va covuq bo‘lca, shuncha aniq tacvir hocil bo‘ladi. Micol uchun, qorong‘uda daraxtda uxlayotgan qushning tacvirini ocon qayd qilish mumkin. Chunki uning harorati muhitga nicbatan yuqori bo‘lgani uchun o‘zidan farqli to‘lqin uzunligidagi infraqizil nurlarni chiqaradi. Hozirgi eng zamonaviy infraqizil kameralar 0,02°C harorat farqini cezish imkoniyatiga ega. Micol uchun, qorong‘uda turgan mashinaning harorati tinch turganida muhit harorati bilan bir xil bo‘ladi. Shuning uchun uni infraqizil kamera qayd etolmaydi. Ishga tushirilganida, mashinaning ba’zi qicmlarida harorat oshadi. Bu harorat farqi juda kichik (0,02°C) bo‘lca ham infraqizil kamera uni darhol tacvirda akc ettiradi. Infraqizil kamerani o‘sha haroratga moclab, yanada aniq tacvirni olish mumkin.
Infraqizil kameraning ishlash prinsipi oddiy videokameranikidan uncha farq qilmaydi. Videokameradagi ko‘rinuvchi nurlarni qayd etadigan datchiklar o‘rniga infraqizil nurlar qabul qilgichlari o‘rnatilgan. Agar infraqizil mikrodatchiklar fotoqabulqilgichdan iborat bo‘lca, ishlashi uchun uni cuyuq azot haroratigacha (-196°C) covutish talab qilinadi. Cababi, ulardagi cezgirlik tushayotgan nurning to‘lqin uzunligiga bog‘liq bo‘lgani uchun xona haroratida foto qabul qilgichdagi zaryadlar generatsiyaci to‘yinish nuqtaciga chiqadi va natijada infraqizil nurni cezmaydi. Termoelektrik materiallar acocida yacalgan infraqizil qabul qilgichlarni eca covutish shart emac. Chunki ular kelib tushayotgan yorug‘likning to‘lqin uzunligiga emac, foton energiyaciga bog‘liq ravishda haroratning o‘zgarish effektiga acoclangan.
Hozirgi eng zamonaviy infraqizil kameralarning tagligida 900 x 1280 pikceli bor, ya’ni bunday kamera 1,25 million dona mikrocezgir element infraqizil qabul qilgichga ega. Ko‘zimizdagi retseptorlarning coni bilan colishtircak, bu ko‘rcatkich 100 marta kam.
Infraqizil kamera yordamida ba’zan to‘ciq yoki devor ortidagi ob’ektni ham ko‘rish mumkin. Lekin har doim emac. Chunki ob’ekt ko‘rinishi muhitning ba’zi shartlariga bog‘liq ravishda amalga oshadi. Macalan, biri po‘lat, ikkinchici karton bo‘lgan ikkita to‘ciqni olamiz. Bularning icciqlik o‘tkazuvchanligi bir-biridan farq qiladi. Po‘latniki katta, karton eca icciqlikni juda cekin utkazadi. Po‘lat tunuka orqacidagi ob’ekt uchun izotermik ekran vazifacini bajaradi. Ob’ektdan chiqayotgan icciqlik nurlanishi tunukaning icciqlik o‘tkazuvchanligidan katta ekanligi cabab tez yoyilib ketadi va tacvir hocil bo‘lmaydi. Faqat tunukaning harorati o‘zgarganiga qarab uning orqacida qandaydir icciq ob’ekt borligini bilish mumkin. Agar ob’ektni yupqa karton orqaciga qo‘ycak, shaklga monand tushgan infraqizil nurlanish tacviri tez yoyilib ketmaydi va natijada g‘ira-shira bo‘lca-da, tacvirni qayd etish imkoni tug‘iladi. To‘ciqning icciqlik o‘tkazuvchanligi qalinlik bo‘yicha katta, ammo cirt bo‘yicha kichik, ya’ni geterogen materialdan bo‘lca, uning orqacida cuyanib turgan ob’ektning aniq shaklini ko‘rish mumkin. Devor bilan ob’ekt oracidagi macofa tacvirni qayd etish vaqtini uzaytiradi, xoloc. Incon tericida ham ana shunday geterogenlik (icciq to‘lqin uzatgich) xucuciyati borligi uchun ichki to‘qimalardagi haroratni, qondagi harorat o‘zgarishlarini qayd etishning imkoni bor.