72
6-Amaliy mashg’ulot
Mavzu: Payvandlash robotlarining infraqizil nurli sensorlarini o‘rganish
I.
Ishni bajarishdan maqsad:
Infraqizil nurli sensorlar haqida talabalarda umumiy bilimlarni shakllantirish, optika
hodisalaridan payvandlab ishlab chiqarishda yuqori sezuvchanligi natijasida ish
samaradorligiga erishishning nazariy va amaliy bilim ko’nikmalarini shakllantirish.
II.
Nazariy qism:
Infraqizil nurlanish — toʻlqin uzunliklari 0,74 mkm dan 1 – 2 mm gacha boʻlgan
koʻzga koʻrinmas elektromagnit nurlanish. Ingliz olimi V. Gershel aniqlagan (1800).
Infraqizil nurlanish spektri shartli ravishda yaqin (toʻlqin uz. X=0,74—2,5 mkm), oʻrta
(2,5 — 50 mkm) va uzok. (50 — 2000 mkm) sohalarga boʻlinadi. Moddalarning optik
xususiyatlari (shaffofligi, nur qaytarish va sindirish koeffitsiyenti)
ultrabinafsha va
koʻzga koʻrinadigan nurlanish spektri sohasi (0,4—0,74 mkm) dan Infraqizil nurlanish
spektri sohasiga oʻtishda keskin oʻzgaradi. Koʻpgina moddalar koʻzga koʻrinadigan
nurlanish spektri sohasida shaffof boʻlsa, Infraqizil nurlanish spektri sohasining ayrim
qismlarida shaffof boʻlmasligi (yoki aksincha) mumkin. Mas, bir necha sm kalinlikdagi
tiniq suv qatlami toʻlqin uz. X >1 mkm boʻlgan Infraqizil nurlanish uchun shaffof
boʻlmaydi; koʻzga koʻrinadigan nurlar spektri sohasida shaffof boʻlmagan
germaniy va
kremniy plastinkalari Infraqizil nurlanish spektri sohasida shaffof boʻladi (germaniy
uchun "1,8 mkm, kremniy uchun "1,0 mkm); qora qogʻoz Infraqizil nurlanish spektrining
uzok, sohasida shaffof boʻladi. Koʻzga koʻrinadigan nurlanish spektri sohasida shaffof
boʻlmagan, lekin Infraqizil nurlanish spektri sohasida shaffof boʻlgan moddalar Infraqizil
nurlanish ni ajratishda yorugʻlik filtrlari sifatida ishla-tiladi.
Koʻpgina metallar koʻzga koʻrinadigan nurlanish sohasiga qaraganda Infraqizil
nurlanish sohasini yaxshiroq qaytaradi, yaʼni ularning qaytarish
xususiyati birmuncha
yuqori. Mac, A1, Ai, Ag, Si kabi elementlar toʻlqin uz. A.= 10 mkm boʻlgan Infraqizil
nurlanish ning 98% ini qaytaradi. Infraqizil nurlanish yer atmosferasidan oʻtayotganida
yutilishi va sochilishi tufayli uning intensivligi kamayadi.
Infraqizil nurlanish spektri ultrabinafsha va koʻzga koʻrinadigan nurlanish spektri
kabi chiziqli, yoʻl-yoʻl va uzluksiz boʻladi. Gʻalayonlangan atomlar (yoki ionlar) bir
holatdan ikkinchi holatga oʻtishidagina Infraqizil nurlanish spektri chizikli boʻladi. Mac,
simob atomlarining nurlanishi Infraqizil nurlanish chegarasiga yaqin (X= 1,01 —2,32
mkm) bir necha chizikli spektrdan ibo-rat. Gʻalayonlangan molekulalar yoʻl-yoʻl
infraqizil spektrda nurlanadi, bu spektr molekulalarning tebranma va aylanma harakatiga
bogʻliq (qarang
Moleku-lyar spektrlar
). Qizdirilgan qattiq jismlar yoki suyukliklarning
Infraqizil nurlanish spektri uzluksiz boʻladi. Lekin uning intensivligi jism (suyuklik)
temperaturasiga bogʻliq. Past temperatura (< 500°) dagi jism nurlanishining Infraqizil
nurlanish intensivligi deyarli katta emas, shuning uchun unday jism Infraqizil nurlanish
manbai boʻla olmaydi. Eng koʻp ishlatiladigan Infraqizil nurlanish manbai volfram tolali
(quvvati 250—1000 Vt) lampalar hisoblanadi.
Infraqizil nurlanish dan i. t.
ishlarida, harbiy maqsadlarda, tibbiyot va koʻpgina amaliy
masalalarni hal qilishda foydalaniladi (qarang
Infraqizil fotografiya
,
Infraqizil qizdirish
).
73
Infraqizil nurlanish bilan qorongʻida obʼyektlarni suratga olish, oʻchib
ketgan xatni
tiklash (oʻqish), signallarni uzatish va q. k. ishlar bajariladi. Infraqizil nurlanishni qayd
qilish uchun qabul qiluvchi issiklik va foto-elektr asboblari, shuningdek, maxsus
fotomateriallardan foydalaniladi. Infraqizil nurlanish choʻgʻlanish
lampalari, gaz-
razryadli lampalar nurlanishining ancha qismini, Quyosh nurlarining 50% ga yaqinini
tashkil qiladi; baʼzi lazerlar oʻzidan Infraqizil nurlanish chiqaradi.
Infraqizil qizdirish - materiallarni elektromagnit nurlar (toʻlqin uz. 1,3 — 4 mk/m
li infraqizil nurlar) yordamida qizdirish. Materiallarning bu nurlardan maʼlum qismini
yutish xossasiga asoslangan. Infraqizil qizdirish
da energiya manbai sifatida infraqizil nur
ajratadigan trubali elektr qizdirgichlar, koʻzguli quritish lampalari, volfram spiralli elektr
qizdirgichlar ishlatiladi.
Manbalarning
qizish darajasiga qarab, ular past (700° gacha),
oʻrta (700—1500°) va yuqori (1500° dan ortiq) trali xillarga boʻlinadi. I. q. qurilmalari
kamera, tunnel yoki qalpoq tarzida tayyorlanadi; ularning shakli va ulchamlari
qizdiriladigan buyumga moslab tanlanadi. I. q. lok-boʻyoq materiallarni,
sabzavot,
mevalarni quritishda, kauchukni vulkanizatsiya qilishda, termoplastik materiallarga shakl
berish oldidan ularni qizdirish va b. maqsadlarda qoʻllanadi.
III. Kerakli asbob va uskunalar:
Infraqizil nurli sensori, resistor, voltmeter, ampermetr.
IV. Amaliy qism:
Infraqizil nurli sensorlar aktiv va passiv turlarga bo’linadi va ular termal infraqizil
nurli va quantum infraqizil nurli sensorlarga bo’linadi.
Optikal komponentlar, optikal linzalar kvartslardan, CaF
2
, Ge va Si,
Polietilen
Fresnel linzalari va Al yoki Au oynalaridan foydalanib infraqizil radiatsiyani bir joyga
to’plash jarayonida ishlaydi. Spektral cheklov javobi uchun lenta o’tkazish filterlari
ishlatiladi.
