ব্যান্ডপাস, লংপাস, শর্টপাস – এদের মধ্যে পার্থক্য করতে পারছেন না? ইনফ্রারেড ফিল্টার নির্বাচন সম্পর্কে আপনার যা জানা প্রয়োজন

একবার একজন ক্রয় বিশেষজ্ঞ, যিনি এই ক্ষেত্রে তুলনামূলকভাবে নতুন ছিলেন, আমাদের একটি গল্প বলেছিলেন। তাদের দল একটি ইনফ্রারেড তাপমাত্রা পরিমাপক মডিউল তৈরি করছিল। তারা একটি লংপাস ফিল্টার নির্বাচন করেছিল। ডিবাগিং করার সময়, তারা শর্ট-ওয়েভ ইন্টারফেরেন্সের প্রতি একটি অস্বাভাবিক প্রতিক্রিয়া দেখতে পায়। দুই সপ্তাহ ধরে কোড পরীক্ষা করার পর, তারা অবশেষে সমস্যাটি ফিল্টারটির মধ্যেই খুঁজে পায়। তাদের আসলে একটি ব্যান্ডপাস ফিল্টার প্রয়োজন ছিল, লংপাস নয়।

দুই সপ্তাহ।

এই শিল্পে এই ধরনের ভুল প্রায়শই ঘটে, যা বেশিরভাগ মানুষ স্বীকার করতে চায় না। কারণটি সহজ: ব্যান্ডপাস, লংপাস এবং শর্টপাস শুনতে কিছুটা একই রকম মনে হলেও, এদের কার্যগত পার্থক্য মৌলিক। নির্বাচনের পর্যায়ে ভুল করলে, ডিবাগিং চক্রকে তার খেসারত দিতে হয়।

এই নিবন্ধে তিন ধরনের পেছনের যুক্তি ব্যাখ্যা করা হয়েছে এবং ফিল্টার নির্বাচনের সময় প্রায়শই জিজ্ঞাসিত কয়েকটি প্রশ্নের উত্তর দেওয়া হয়েছে।

লংপাস ফিল্টার কী এবং কখন এটি ব্যবহার করা হয়?

একটি লংপাস ফিল্টার এটি শুধুমাত্র একটি নির্দিষ্ট কাটঅফ পয়েন্টের চেয়ে দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো প্রেরণ করে। কাটঅফ পয়েন্টের চেয়ে ছোট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমস্ত আলো অবরুদ্ধ করা হয়।

এখানে একটি বাস্তব উদাহরণ দেওয়া হলো: ৭০০ ন্যানোমিটার কাটঅফ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের একটি লংপাস ফিল্টার ৭০০ ন্যানোমিটারের নিচের সমস্ত দৃশ্যমান আলো আটকে দেয়, কিন্তু ৭০০ ন্যানোমিটারের উপরের নিকট-ইনফ্রারেড এবং মধ্য থেকে দূর-ইনফ্রারেড আলো যেতে দেয়।

এই ধরনের ফিল্টার এমন সব অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত যেখানে সমস্ত স্বল্প-তরঙ্গ আলো আটকাতে হয় এবং দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোকে অবাধে যেতে দিতে হয়। এর সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহার হলো থার্মাল ইমেজিং সিস্টেমের ফ্রন্ট-এন্ডে – যেখানে ৮–১৪μm দীর্ঘ-তরঙ্গ ইনফ্রারেডকে ডিটেক্টরে পৌঁছাতে হয়, অথচ দৃশ্যমান আলো এবং নিয়ার-ইনফ্রারেড একেবারেই অনাকাঙ্ক্ষিত। একটিমাত্র লংপাস ফিল্টার তার সরল কাঠামোর মাধ্যমে এই সমস্যার সমাধান করে।

মাল্টি আইআর-এর লংপাস সিরিজটি নিয়ার-ইনফ্রারেড থেকে মিড-এবং-ফার-ইনফ্রারেড পর্যন্ত একাধিক কাটঅফ ওয়েভলেংথ নোড কভার করে এবং থার্মাল ইমেজিং, পাইরোমিটার, অগ্নি শনাক্তকরণ ও অন্যান্য অ্যাপ্লিকেশনে এর নিয়মিত সরবরাহ রয়েছে।

তবে, লংপাস ফিল্টারের একটি সুস্পষ্ট সীমাবদ্ধতা রয়েছে: এটি কেবল স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে বাধা দেয়। এটি দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে বাধা দেয় না। যদি আপনার সিস্টেমে আপনার লক্ষ্য ব্যান্ডের চেয়ে দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য থেকে কোনো হস্তক্ষেপ আসে, তবে লংপাস ফিল্টার তা মোকাবেলা করতে পারে না। এখানেই ব্যান্ডপাস ফিল্টারের প্রয়োজন হয়।

শর্টপাস ফিল্টার কী? এর ব্যবহার আপনার ধারণার চেয়েও কম।

একটি শর্টপাস ফিল্টার এটি লংপাস ফিল্টারের বিপরীত কাজ করে – এটি কাটঅফ পয়েন্টের চেয়ে কম তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলোকেই কেবল যেতে দেয় এবং এর চেয়ে বেশি তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সব আলোকে আটকে দেয়।

ইনফ্রারেড ডোমেনে, লংপাস বা ব্যান্ডপাস ফিল্টারের তুলনায় শর্টপাস ফিল্টার অনেক কম ব্যবহৃত হয়। এর সবচেয়ে সাধারণ ব্যবহার দেখা যায় যখন কোনো সিস্টেমকে একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপরের ইনফ্রারেড বিকিরণকে সম্পূর্ণরূপে বিচ্ছিন্ন করতে হয় এবং একই সাথে শর্ট-ওয়েভ ব্যান্ডে সিগন্যাল অক্ষুণ্ণ রাখতে হয়। উদাহরণস্বরূপ, কিছু দৃশ্যমান-আলোর ক্যামেরা সিস্টেম, যেগুলোতে নিয়ার-ইনফ্রারেড বিকিরণ বর্জনের প্রয়োজন হয়, সেগুলো ব্লক করার জন্য শর্টপাস ফিল্টার ব্যবহার করে।

শর্টপাসের মূল সুবিধা হলো এটি দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের আলো আটকে দেয়। যদি আপনার প্রয়োজন হয় একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপরের সমস্ত আলো দূর করা, তবে শর্টপাসই সবচেয়ে সহজ উপায়।

ব্যান্ডপাস ফিল্টার কী এবং ইনফ্রারেড সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে এটি কেন সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়?

একটি ব্যান্ডপাস ফিল্টার এর একটি নিম্ন এবং একটি উচ্চ কাটঅফ প্রান্ত রয়েছে – এটি কেবল একটি নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসরের মধ্যে আলো প্রেরণ করে, এবং এর চেয়ে ছোট ও বড় উভয় তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে বাধা দেয়।

এই "নির্দিষ্ট পরিসর" হলো এর ট্রান্সমিশন ব্যান্ড। ট্রান্সমিশন ব্যান্ডকে এর শুরু এবং শেষের অবস্থান দ্বারা বর্ণনা করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, ৩০০০nm থেকে ৫০০০nm পর্যন্ত একটি ট্রান্সমিশন ব্যান্ড, যেখানে এর চেয়ে ছোট ও বড় সমস্ত তরঙ্গদৈর্ঘ্য অবরুদ্ধ থাকে, তাকে ব্যান্ডপাস ফিল্টার বলা হয়। শিল্পক্ষেত্রে, যে সমস্ত পণ্যের ব্যান্ডউইথ-টু-সেন্টার-ওয়েভলেংথ অনুপাত ৫%–২০%-এর বেশি হয়, সেগুলোকে প্রায়শই ব্রডব্যান্ড ফিল্টার বলা হয়। যেমন, ৮৫০nm-এ কেন্দ্র করে এবং ৪০nm অর্ধ-ব্যান্ডউইথবিশিষ্ট একটি ব্যান্ডপাস ফিল্টার মোটামুটিভাবে শুধু ৮৩০–৮৭০nm পরিসরকে যেতে দেয়, এবং বাকি সবকিছুকে অবরুদ্ধ করে।

ইনফ্রারেড সেন্সিং-এ ব্যান্ডপাস ফিল্টার সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়, কারণ অধিকাংশ সেন্সিং অ্যাপ্লিকেশনের একটি সাধারণ প্রয়োজনীয়তা থাকে: শুধুমাত্র লক্ষ্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ব্যান্ড থেকে আসা সংকেতটিই প্রয়োজন হয় – বাকি সবকিছু বাতিল করে দেওয়া হয়।

গ্যাস শনাক্তকরণের জন্য শুধুমাত্র লক্ষ্য গ্যাসের শোষণ শীর্ষবিন্দু প্রয়োজন। নিকট-ইনফ্রারেড মুখমণ্ডল শনাক্তকরণের জন্য শুধুমাত্র আলোক উৎসের নির্গমন ব্যান্ড প্রয়োজন। লেজার রেঞ্জিংয়ের জন্য লেজারের নির্দিষ্ট নির্গমন তরঙ্গদৈর্ঘ্য প্রয়োজন। টাইম-অফ-ফ্লাইট রেঞ্জিংয়ের জন্য প্রেরিত স্পন্দনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ সংকীর্ণ ব্যান্ড প্রয়োজন। এই পরিস্থিতিগুলোর কোনোটিই "শুধুমাত্র একদিক অবরুদ্ধ করে" পূরণ হয় না। এগুলোর জন্য উভয় দিক অবরুদ্ধ করা প্রয়োজন, যাতে শুধুমাত্র লক্ষ্য ব্যান্ডটি অবশিষ্ট থাকে।

ন্যারোব্যান্ড ফিল্টার কি একটি আলাদা বিভাগ? ব্যান্ডপাসের সাথে এর সম্পর্ক কী?

একটি সংকীর্ণ ব্যান্ডপাস ফিল্টার মূলত এটি ব্যান্ডপাস ফিল্টারের একটি উপসেট। একমাত্র পার্থক্য হলো ট্রান্সমিশন ব্যান্ডের প্রস্থ।

ইন্ডাস্ট্রিতে, যেসব পণ্যের ব্যান্ডউইথ-টু-সেন্টার-ওয়েভলেংথ অনুপাত ১%–৫%-এর কম, সেগুলোকে সাধারণত ন্যারোব্যান্ড ফিল্টার বলা হয়। তবে, এই সীমাটি কোনো ইন্ডাস্ট্রি স্ট্যান্ডার্ড নয় – সরবরাহকারীভেদে "ন্যারোব্যান্ড"-এর সংজ্ঞা ভিন্ন হয়ে থাকে। বাছাই করার সময়, শুধু নামের দিকে না তাকিয়ে সবসময় নির্দিষ্ট FWHM (Full Width at Half Maximum) মানটি দেখুন।

ন্যারোব্যান্ড ফিল্টার এমন সব ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয় যেখানে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের অত্যন্ত উচ্চ বিশুদ্ধতা প্রয়োজন: যেমন লেজার যোগাযোগে চ্যানেল আইসোলেশন, গ্যাস শনাক্তকরণে বৈশিষ্ট্যপূর্ণ শোষণ শিখর নির্বাচন, এবং ফ্লুরোসেন্স শনাক্তকরণে এক্সাইটেশন ও এমিশন তরঙ্গদৈর্ঘ্য পৃথকীকরণ। এইসব ক্ষেত্রে, ব্যান্ডের বাইরের মাত্র কয়েক ন্যানোমিটার অতিরিক্ত আলো প্রবেশ করতে দিলেও তা সিগন্যালকে দূষিত করে ফেলবে। এক্ষেত্রে ন্যারোব্যান্ডই একমাত্র কার্যকর বিকল্প।

মাল্টি আইআর-এর ইনফ্রারেড ন্যারোব্যান্ড ফিল্টারগুলি ±২ ন্যানোমিটারের মধ্যে কেন্দ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সহনশীলতা রেখে তৈরি করা হয় – এই নির্ভুলতার মাত্রা গ্যাস শনাক্তকরণ এবং লেজার অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে যাচাইকৃত।

আপনার কোন ধরনের প্রয়োজন তা দ্রুত নির্ধারণ করার উপায়

নিজেকে তিনটি প্রশ্ন করুন – সেটাই যথেষ্ট।

আমাকে কি একদিক নাকি উভয়দিক বন্ধ করতে হবে?

যদি শুধু স্বল্প তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্লক করার প্রয়োজন হয়, তাহলে লংপাস বেছে নিন। যদি শুধু দীর্ঘ তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্লক করার প্রয়োজন হয়, তাহলে শর্টপাস বেছে নিন। যদি উভয় দিকই ব্লক করার প্রয়োজন হয়, তাহলে ব্যান্ডপাস বেছে নিন।

২. আমার টার্গেট সিগন্যাল ব্যান্ডটি কতটা প্রশস্ত?

যদি আপনার লক্ষ্য ব্যান্ডটি খুব প্রশস্ত হয় (উদাহরণস্বরূপ, সম্পূর্ণ মধ্য-ইনফ্রারেড ৮–১৪μm পরিসর), তাহলে ব্রডব্যান্ড বা লংপাস যথেষ্ট হতে পারে। যদি আপনার লক্ষ্য ব্যান্ডটি খুব সংকীর্ণ হয় (উদাহরণস্বরূপ, CO₂ ৪.২৬μm শোষণ শীর্ষ), তাহলে ন্যারোব্যান্ড প্রয়োজন।

৩. আমার টার্গেট ব্যান্ডের উভয় পাশে কি কোনো হস্তক্ষেপের উৎস আছে?

যদি তাই হয়, তবে ব্যান্ডপাসই একমাত্র প্রকার যা একই সাথে উভয় দিক থেকে আসা ইন্টারফেরেন্স মোকাবেলা করতে পারে – লংপাস বা শর্টপাস কোনোটিই তা করতে পারে না।

এই তিনটি প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার পরেই ফিল্টারের ধরনটি মূলত নির্ধারিত হয়ে যায়। ধরনটি নিশ্চিত করার পর বাকি কাজ হলো আপনার সিস্টেমের উৎস শক্তি, ডিটেক্টরের সংবেদনশীলতা এবং লক্ষ্যবস্তু শনাক্তকরণের নির্ভুলতার উপর ভিত্তি করে নির্দিষ্ট কেন্দ্র তরঙ্গদৈর্ঘ্য, ব্যান্ডউইথ এবং ব্লকিং ডেপথ প্যারামিটারগুলো নির্ধারণ করা।

একটি প্রশ্ন যা প্রায়শই উঠে আসে:

একই তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ব্যান্ডের জন্য, ব্যান্ডপাস লংপাসের চেয়ে বেশি ব্যয়বহুল – কেন? এই অতিরিক্ত খরচ কোথা থেকে আসে?

এর কারণ হলো আবরণটির জটিলতা।

লংপাস কোটিং-এর ক্ষেত্রে শুধুমাত্র একটি কাটঅফ প্রান্তে কোটিং ডিজাইন করতে হয় – যা তুলনামূলকভাবে সহজ। ব্যান্ডপাস কোটিং-এর ক্ষেত্রে দুটি কাটঅফ প্রান্তের অবস্থান এবং ঢাল একই সাথে নিয়ন্ত্রণ করতে হয়, যার জন্য উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি কোটিং লেয়ারের প্রয়োজন হয় এবং কোটিং যন্ত্রপাতির স্থিতিশীলতা ও প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণের উপর উচ্চতর চাহিদা তৈরি হয়। ব্যান্ডউইথ যত সংকীর্ণ হয়, কোটিং ডিজাইন তত কঠিন হয়ে পড়ে – লেয়ারের সংখ্যা কয়েক ডজন বা এমনকি শত শত পর্যন্ত পৌঁছাতে পারে এবং ভ্যাকুয়াম চেম্বারের পরিবেশের জন্য প্রয়োজনীয়তাগুলো বেশ কঠিন পর্যায়ে চলে যায়।

তাই যখন আপনি দুটি ফিল্টারের দামে উল্লেখযোগ্য পার্থক্য দেখবেন, তখন কোনো একটির দাম বেশি বলে হুট করে সিদ্ধান্তে পৌঁছাবেন না। প্রথমে এর ধরন এবং ব্যান্ডউইথ যাচাই করুন – শুধুমাত্র এই দুটি বিষয়ই দামের বেশিরভাগ পার্থক্য ব্যাখ্যা করে।

ব্যান্ডপাস, লংপাস এবং শর্টপাস শুনতে একই রকম তিনটি ভাইবোন নয়। এগুলো তিনটি ভিন্ন সমস্যার জন্য তিনটি মৌলিকভাবে ভিন্ন অপটিক্যাল সমাধান। প্রতিটি প্রকারের সীমা বুঝলে, ফিল্টার নির্বাচনে আপনার কোনো ভুল হবে না।

কোন ফিল্টারটি বেছে নেবেন সে বিষয়ে আপনি যদি এখনও অনিশ্চিত থাকেন, অথবা আপনার বিদ্যমান সিস্টেম প্যারামিটারগুলো যদি আপনি পুনরায় যাচাই করতে চান, তাহলে অনুগ্রহ করে মাল্টি আইআর (MULTI IR) টেকনিক্যাল টিমের সাথে যোগাযোগ করুন। আমাদের কাছে নিয়ার-ইনফ্রারেড থেকে মিড-এবং-ফার-ইনফ্রারেড পর্যন্ত ব্যান্ডপাস, লংপাস এবং শর্টপাস ফিল্টারের সম্পূর্ণ সিরিজের স্টক রয়েছে এবং আমরা পরিমাপকৃত স্পেকট্রাল কার্ভসহ কাস্টম স্পেসিফিকেশনের সুবিধাও প্রদান করি।

মাল্টি-আইআর
নিয়ার-ইনফ্রারেড থেকে মিড-এবং-ফার-ইনফ্রারেড পর্যন্ত সম্পূর্ণ স্পেকট্রাম জুড়ে ইনফ্রারেড ব্যান্ডপাস, ন্যারোব্যান্ড, লংপাস এবং শর্টপাস ফিল্টারের সম্পূর্ণ সিরিজ স্টকে রয়েছে। ১০,০০০-এরও বেশি ধরনের ইনফ্রারেড সংবেদনশীল কম্পোনেন্ট উপলব্ধ।
সামগ্রিক শক্তিতে বিশ্বব্যাপী শীর্ষ ৩-এর মধ্যে।
জাতীয় পর্যায়ের 'ক্ষুদ্র দৈত্য' বিশেষায়িত ও অত্যাধুনিক প্রতিষ্ঠান।

ওয়েবসাইট: www.mirhz.com
বৈশ্বিক সাইট: www.miroptech.com