यदि आप इंजीनियर हैं या इंजीनियरिंग के छात्र हैं, तो आप जानते हैं कि तरंगें क्या होती हैं।
रेडियो संकेतों से लेकर अल्ट्रासाउंड इमेजिंग तक, आपके द्वारा प्रतिदिन उपयोग की जाने वाली कई तकनीकों में तरंगें एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं।
लेकिन क्या आपने कभी इस बारे में सोचा है कि ये तरंगें जहां से शुरू होती हैं वहां से दूर जाने पर क्या करती हैं? यहीं पर बीम स्प्रेड का विचार आता है।
बीम स्प्रेड वह कोण है जिस पर एक विद्युत चुम्बकीय या ध्वनिक किरण अपने केंद्र अक्ष से दूर जाती है क्योंकि यह एक सामग्री के माध्यम से चलती है।
प्रकाश, सोनार और लेजर जैसी कई इंजीनियरिंग प्रणालियों के डिजाइन और सर्वोत्तम उपयोग के लिए बीम फैलाव को समझना महत्वपूर्ण है।
तो, मैं इस लेख में बीम स्प्रेड के बारे में बात करूँगा और इंजीनियरिंग के क्षेत्र में यह क्यों महत्वपूर्ण है।
बीम स्प्रेड का परिचय
औपचारिक परिभाषा:
एक सामग्री के माध्यम से यात्रा के रूप में एक विद्युत चुम्बकीय या ध्वनिक बीम के केंद्रीय अक्ष से विचलन का कोण।
बीम स्प्रेड वह राशि है जो एक विद्युत चुम्बकीय या ध्वनिक बीम अपने केंद्र अक्ष से दूर जाती है क्योंकि यह एक सामग्री के माध्यम से चलती है।
यह आमतौर पर डिग्री में मापा जाता है और दिखाता है कि एक निश्चित दूरी पर स्रोत से बीम कितना चौड़ा है।
इंजीनियरिंग में, बीम स्प्रेड एक महत्वपूर्ण विचार है जो यह पता लगाने में मदद करता है कि प्रकाश, ध्वनि और रेडियो तरंगें कितनी मजबूत और किस दिशा में हैं।
प्रकाश में बिखेरना
प्रकाश व्यवस्था में, बीम स्प्रेड यह मापने का एक तरीका है कि प्रकाश बल्ब जैसे परावर्तक वाले स्रोत से प्रकाश कितनी दूर जाता है।
यह मापता है कि बीम कितनी चौड़ी है, जो यह जानना महत्वपूर्ण है कि क्या आप यह तय करना चाहते हैं कि किसी वस्तु या सतह पर कितना प्रकाश चमकना है।
वे कितने बड़े हैं, इस पर निर्भर करते हुए, रिफ्लेक्टर लैंप में या तो स्पॉट बीम या चौड़ा बीम होता है।
बीम की चौड़ाई ही स्पॉट बीम को फ्लड बीम से अलग बनाती है।
दी गई दूरी से प्रकाश पुंज की चौड़ाई ज्ञात करने के लिए इस सरल सूत्र का उपयोग करें: बीम फैलाव = बीम का कोण x.018 x दूरी।
उदाहरण के लिए, यदि आप जानना चाहते हैं कि 15 फीट की दूरी से 120-डिग्री फ्लडलाइट का प्रकाश कितनी दूर तक पहुंचेगा, तो आप केवल इस सूत्र में संख्याओं को जोड़ सकते हैं।
निर्माताओं द्वारा स्पॉट लाइट और फ्लड लाइट का वर्णन अक्सर थोड़े अलग तरीके से किया जाता है।
बीम स्प्रेड कैसे काम करता है, यह जानने से आपको अपने प्रोजेक्ट के लिए सही आउटडोर लाइट चुनने में मदद मिलेगी।
लंबी दूरी के लिए, एक संकरा बीम जो आगे जाता है, सबसे अच्छा काम करेगा।
यदि आप वातावरण बनाने के लिए वाइड-बीम लाइट का उपयोग करना चाहते हैं, तो लाइट के बीच की दूरी प्रकाश के बीम के प्रसार के व्यास के बराबर या उससे अधिक होनी चाहिए।
बीम ध्वनिक तरंगों में फैलता है
बीम स्प्रेड अल्ट्रासाउंड ट्रांसड्यूसर में भी हो सकता है, जहां इसे सुदूर क्षेत्र में साउंड बीम के मुख्य लोब और मुख्य लोब के बीच के कोण के रूप में मापा जाता है।
बीम विचलन यह मापने का एक और तरीका है कि ध्वनि ऊर्जा कितनी फैलती है क्योंकि यह अपने स्रोत से दूर जाती है।
यह बहुत कुछ इस बात पर निर्भर करता है कि ट्रांसड्यूसर का कितनी बार उपयोग किया जाता है और यह कितना बड़ा है।
बीम विचलन कोण का मोटा अनुमान प्राप्त करने के लिए एक एप्लेट का उपयोग किया जा सकता है, जो बीम प्रसार कोण का आधा है।
यह तरल या ठोस माध्यम में व्यास (डी), आवृत्ति (एफ), और ध्वनि गति (वी) को ध्यान में रखकर किया जाता है।
इंजीनियरिंग में बीम स्प्रेड नो लाफिंग मैटर क्यों है
अभी भी समझना मुश्किल है? मैं अपना दृष्टिकोण थोड़ा बदल देता हूं:
वैसे भी बीम स्प्रेड जैसी परेशान करने वाली चीज़ों के बारे में चिंता करने की ज़रूरत किसे है? बस अपनी प्रकाश या ध्वनि तरंगों को बिना सोचे-समझे उड़ने दें और सर्वश्रेष्ठ के लिए आशा करें! आखिरकार, इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में सटीकता या सटीकता की आवश्यकता किसे है, है ना?
बेशक, यह बिल्कुल भी सच नहीं है, जैसा कि कोई भी इंजीनियर या इंजीनियरिंग का छात्र जानता है।
विभिन्न तकनीकों को डिजाइन और अनुकूलित करते समय, बीम स्प्रेड सोचने वाली सबसे महत्वपूर्ण चीजों में से एक है।
लेकिन कभी-कभी हमें यह समझने के लिए थोड़े व्यंग्यात्मक हास्य की आवश्यकता होती है कि बीम स्प्रेड जैसी अवधारणा कितनी महत्वपूर्ण है।
अब आइए स्पष्टीकरण पर वापस जाएं।
बीम स्प्रेड को प्रभावित करने वाले कारक
विद्युत चुम्बकीय और ध्वनिक तरंगों के फैलने के तरीके को प्रभावित करने वाली चीजें उस सामग्री के प्रकार पर निर्भर करती हैं जिससे वे यात्रा कर रहे हैं।
अल्ट्रासाउंड के लिए ट्रांसड्यूसर चुनते समय, बीम कोण के बारे में सोचना एक महत्वपूर्ण बात है।
बीम फैलाव प्रतिबिंबों को कम ज़ोरदार बनाता है क्योंकि ध्वनि ऊर्जा एक बड़े क्षेत्र में फैली हुई है।
ट्रांसड्यूसर की आवृत्ति और व्यास का बीम कितना चौड़ा है, इसके साथ बहुत कुछ है।
जब एक कम आवृत्ति ट्रांसड्यूसर का उपयोग किया जाता है, तो उच्च आवृत्ति वाले ट्रांसड्यूसर की तुलना में बीम का प्रसार व्यापक होता है।
जैसे-जैसे ट्रांसड्यूसर का व्यास बढ़ता है, बीम स्प्रेड सिकुड़ता जाएगा।
जब ध्वनि किरणें फैलती नहीं हैं, तो जिस दर पर वे फैलती हैं वह विवर्तन गुणांक डी द्वारा निर्धारित की जाती है, जो आइसोफ्रीक्वेंसी सतह के वक्रता से संबंधित है।
ट्रांसड्यूसर के चुनाव का संवेदनशीलता, विभेदन, पैठ और किरण प्रसार पर बड़ा प्रभाव पड़ता है।
ऑपरेटिंग फ्रीक्वेंसी या वेवफॉर्म को बदलने का एक छोटा प्रभाव होता है।
बीम को प्रभावित करने वाले कारक प्रकाश तरंगों में फैलते हैं
अपवर्तन तब होता है जब एक प्रकाश तरंग एक सामग्री से दूसरी सामग्री में जाती है और गति और दिशा बदलती है।
प्रकाश तरंग कितना झुकती है यह उस कोण पर निर्भर करता है जिस पर यह सतह से टकराता है और दो सामग्रियों के अपवर्तक सूचकांक।
अपवर्तक सूचकांक दिखाता है कि निर्वात की तुलना में कोई पदार्थ प्रकाश को कितना धीमा कर देता है।
जब प्रकाश एक प्रिज्म से गुजरता है, तो यह दो बार झुकता है: एक बार जब यह अंदर जाता है और दूसरा जब यह बाहर आता है।
प्रकाश कितना झुकता है यह उसकी तरंग दैर्ध्य पर निर्भर करता है, इसलिए अलग-अलग रंग अलग-अलग कोणों पर झुकते हैं।
इसे फैलाव कहा जाता है।
जब प्रकाश कांच के एक टुकड़े से होकर गुजरता है, तो इसका कुछ हिस्सा सतह से उछलता है और कुछ सीधे होकर निकल जाता है।
कितना प्रकाश परावर्तित होता है यह उस कोण पर निर्भर करता है जिस पर यह सतह से टकराता है और हवा और कांच प्रकाश को कैसे मोड़ते हैं।
कांच का अपवर्तन सूचकांक हवा की तुलना में अधिक होता है, इसलिए जब प्रकाश हवा से कांच में जाता है, तो यह धीमा हो जाता है और सामान्य (सतह पर लंबवत एक काल्पनिक रेखा) की ओर झुक जाता है।
जब प्रकाश कांच से हवा में जाता है, तो यह गति बढ़ाता है और सामान्य से दूर झुक जाता है।
संक्षेप में, माध्यम के गुणों के माध्यम से लहर यात्रा कर रही है, साथ ही ट्रांसड्यूसर की आवृत्ति और आकार, मुख्य चीजें हैं जो विद्युत चुम्बकीय और ध्वनिक तरंगों के प्रसार को प्रभावित करती हैं।
अपवर्तन प्रकाश तरंगों की गति और दिशा को बदल देता है क्योंकि वे विभिन्न सामग्रियों से गुजरती हैं।
यह प्रभावित करता है कि प्रकाश तरंगें कितनी दूर हैं।
सही उपकरण चुनने और विभिन्न इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में वांछित परिणाम प्राप्त करने के लिए यह जानना महत्वपूर्ण है कि बीम स्प्रेड को क्या प्रभावित करता है।
बीम स्प्रेड का उपयोग
बीम स्प्रेड कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जैसे लाइटिंग, सोनार सिस्टम, अंडरवाटर सेंसिंग टेक्नोलॉजी, और बहुत कुछ।
यह जानना महत्वपूर्ण है कि बीम स्प्रेड इन तकनीकों को कैसे प्रभावित करता है ताकि आप सही उपकरण चुन सकें और वांछित परिणाम प्राप्त कर सकें।
प्रकाश में बिखेरना
प्रकाश व्यवस्था में, जिस कोण पर प्रकाश एक जुड़नार से निकलता है, उसे उसका किरण प्रसार कहा जाता है।
यदि बीम व्यापक है तो अधिक क्षेत्र कम प्रकाश तीव्रता से प्रकाशित होता है।
दूसरी ओर, एक बीम फैला हुआ है जो एक छोटे से क्षेत्र में अधिक प्रकाश डालता है।
मल्टी-बीम स्प्रेड ट्रैक हेड्स के साथ, लेंस को घुमाकर बीम कोण को मौके पर ही बदला जा सकता है।
फ्लड बीम स्प्रेड का उपयोग बड़े क्षेत्र को रोशन करने के लिए किया जा सकता है, जबकि स्पॉट बीम स्प्रेड का उपयोग कमरे के कुछ हिस्सों को हाइलाइट करने के लिए किया जा सकता है।
अलग-अलग प्रकार की लाइटों के अलग-अलग पैटर्न होते हैं कि उनका प्रकाश कैसे फैलता है, जो अलग-अलग कारणों से बने होते हैं।
स्प्रेड बीम लाइट्स में स्पॉटलाइट्स की तुलना में एक व्यापक बीम पैटर्न होता है, जो एक अधिक केंद्रित लाइट बीम का उत्पादन करता है जो वाहन से आगे की यात्रा कर सकता है।
कोहरे की रोशनी सड़क पर कोहरे, बारिश, बर्फ या धूल की परतों से चमक सकती है क्योंकि उनके पास एक विस्तृत क्षैतिज फैलाव है लेकिन एक संकीर्ण लंबवत कट-ऑफ है।
NEMA बीम स्प्रेड वर्गीकरण प्रणाली
नेशनल इलेक्ट्रिकल मैन्युफैक्चरर्स एसोसिएशन (NEMA) ने यह वर्गीकृत करने का एक तरीका निकाला कि प्रकाश कैसे फैलता है।
इस प्रणाली को NEMA बीम स्प्रेड कहा जाता है।
यह उन दो किनारों को संदर्भित करता है जहां प्रकाश की तीव्रता अधिकतम बीम तीव्रता के 10% तक क्षैतिज और लंबवत रूप से फैलती है और इस बात से संबंधित होती है कि क्या प्रकाश उत्पादन बहुत संकीर्ण, बहुत चौड़ा या कहीं बीच में है।
NEMA प्रकारों के बीच अंतर बताने के लिए क्षैतिज और ऊर्ध्वाधर बीम प्रसार के कोणों का उपयोग किया जाता है।
मानकीकृत NEMA बीम कोण वर्गीकरण प्रणाली उद्योग में हर किसी को यह पता लगाने का एक सुसंगत तरीका देती है कि जुड़नार प्रकाश कैसे फैलाते हैं।
NEMA द्वारा नामित छह प्रकार विभिन्न चीजों के लिए उपयोग किए जाते हैं।
आप सही एनईएमए वर्गीकरण के साथ फिक्स्चर का उपयोग कर अपनी परियोजना के लिए सही प्रकाश वितरण प्राप्त कर सकते हैं।
सोनार सिस्टम्स में बीम स्प्रेड
सोनार सिस्टम में, बीम स्प्रेड ट्रांसड्यूसर द्वारा उत्सर्जित ध्वनि तरंगों के कवरेज क्षेत्र को संदर्भित करता है।
मल्टीबीम सोनार एक पंखे के आकार के पैटर्न में एक ही समय में कई सोनार बीम भेजता है जो जहाज के नीचे और प्रत्येक तरफ दिखता है।
सिंगल-बीम सोनार की तुलना में, यह सीबेड के एक बड़े क्षेत्र को तेजी से और अधिक सटीकता के साथ स्कैन करना संभव बनाता है।
विभिन्न आवृत्तियाँ सोनार डेटा में विस्तार के विभिन्न स्तरों को प्रकट करती हैं।
हाई-फ्रीक्वेंसी पल्स काफी डिटेल दिखाती है लेकिन गहरे पानी में नहीं जा सकती।
दूसरी ओर, कम आवृत्ति वाली दालें पानी में गहराई तक जाती हैं लेकिन कम विस्तार दिखाती हैं।
बीम स्प्रेड इन अंडरवाटर सेंसिंग टेक्नोलॉजीज
बीम स्प्रेड अंडरवाटर सेंसिंग की तकनीकों को भी प्रभावित करता है, जैसे विजिबल लाइट कम्युनिकेशन (यूवीएलसी)।
यूवीएलसी 450 और 550 एनएम के बीच एक आवृत्ति रेंज का उपयोग करता है क्योंकि रेडियो फ्रीक्वेंसी सिग्नल समुद्री जल में बहुत तेजी से अपनी ताकत खो देते हैं।
इससे लोगों के लिए पानी के भीतर बात करना संभव हो जाता है, भले ही समुद्री जल हमेशा एक जैसा तापमान नहीं होता है और जब लहरें टकराती हैं तो हल हिल जाता है।
संक्षेप में, कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों, जैसे कि प्रकाश व्यवस्था, सोनार सिस्टम, और प्रौद्योगिकियों के बारे में सोचने के लिए बीम फैलाव एक महत्वपूर्ण बात है, जो कि पानी के नीचे क्या हो रहा है, यह समझने के लिए।
यह जानना महत्वपूर्ण है कि बीम स्प्रेड इन तकनीकों को कैसे प्रभावित करता है ताकि आप सही उपकरण चुन सकें और वांछित परिणाम प्राप्त कर सकें।
विभिन्न स्थितियों में बीम के फैलाव को नियंत्रित करने या बदलने के लिए किन विधियों का उपयोग किया जा सकता है?
बीम शेपिंग और स्टीयरिंग
बीम शेपिंग और स्टीयरिंग एक महत्वपूर्ण तकनीक है जिसका उपयोग कई आधुनिक उपकरणों में किया जाता है, जैसे कैमरा लेंस और ऑप्टिकल चिमटी।
इस पद्धति में वांछित प्रसार प्राप्त करने के लिए बीम को विभिन्न तरीकों से बदला जाता है।
बीम के आकार को बदलने का एक लोकप्रिय तरीका विवर्तनिक ऑप्टिकल तत्वों (डीओई) का उपयोग करना है।
डीओई बदल सकते हैं कि बीम को चरण के संदर्भ में कैसे फैलाया जाता है और बीम को फैलाने के लिए आयाम की आवश्यकता होती है।
इसके अलावा, होलोग्राफिक ऑप्टिकल चिमटी 3डी अंतरिक्ष में जाल बनाने के लिए प्रकाश किरणों को आकार देने और निर्देशित करने के लिए कंप्यूटर द्वारा बनाए गए होलोग्राम का उपयोग करते हैं।
ढांकता हुआ मेटासर्फ्स
परावैद्युत मेटासर्फ्स एक तरंग दैर्ध्य से छोटी संरचनाओं की पतली, मानव निर्मित परतें हैं जो प्रकाश के अपवर्तक सूचकांक, अवधि, घटना कोण और क्रॉस-सेक्शन आकार के आधार पर व्यवहार करने के तरीके को बदल सकती हैं।
वे बीम की ताकत, चरण और ध्रुवीकरण को बदल सकते हैं, जिससे उन्हें जटिल बीम पैटर्न बनाने में मदद मिलती है।
लेंस, परावर्तक और विवर्तन झंझरी
कुछ स्थितियों में, लेंस, परावर्तक, या विवर्तन झंझरी का उपयोग यह नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है कि किरण कितनी दूर तक फैलती है।
लेंस बीम के आकार को संकीर्ण या व्यापक बनाने के लिए बदल सकते हैं, और रिफ्लेक्टर बीम को एक निश्चित दिशा में मोड़ सकते हैं।
विवर्तन झंझरी बीम को एक से अधिक बीम में विभाजित कर सकते हैं या इसे एक निश्चित पैटर्न में मोड़ सकते हैं।
एपर्चर या आईरिस
उद्घाटन के आकार को बदलकर, बीम के आकार को बदलने के लिए एपर्चर या आईरिस का उपयोग किया जा सकता है।
फ़ोटोग्राफ़ी में, इस विधि का उपयोग अक्सर यह नियंत्रित करने के लिए किया जाता है कि कैमरे में कितना प्रकाश जाता है और क्षेत्र की सही गहराई प्राप्त करने के लिए।
वर्कपीस या लेजर को हिलाना
काटने या वेल्ड करने के लिए लेजर का उपयोग करते समय, उदाहरण के लिए, वर्कपीस या लेजर को स्थानांतरित करके बीम को बदला जा सकता है।
इस पद्धति का उपयोग कट्स या वेल्ड बनाने के लिए किया जाता है जो बहुत सटीक होते हैं और यह नियंत्रित करने के लिए कि बीम कितनी दूर तक फैलता है।
कण त्वरक
कण त्वरक कई तरीकों से किरण प्रसार को नियंत्रित या बदल सकते हैं।
इनमें इंजेक्शन और एक्सट्रैक्शन के तरीके, बीम कूलिंग, स्पिन ट्रांसपोर्ट, पोलराइजेशन, फर्स्ट टर्न एनालिसिस, क्लोज ट्यून अप्रोच, सम रेजोनेंस की भरपाई, और कपलिंग रेजोनेंस के पास एमिटेंस शामिल हैं।
इन विधियों का उपयोग यह सुनिश्चित करने के लिए किया जाता है कि बीम स्थिर, अच्छी तरह से केंद्रित और सही जगह पर है।
अंत में, बीम के फैलने के तरीके को नियंत्रित करने या बदलने के कई तरीके हैं, और इसे करने का सबसे अच्छा तरीका आवेदन और जरूरतों पर निर्भर करता है।
वांछित बीम को फैलाने के लिए सही तकनीक का चयन करना महत्वपूर्ण है और सुनिश्चित करें कि एप्लिकेशन काम करता है।
बीम स्प्रेड को नियंत्रित करने और हेरफेर करने की तकनीकें
प्रकाश, सोनार सिस्टम और कण त्वरक सहित कई इंजीनियरिंग अनुप्रयोगों में बीम स्प्रेड एक महत्वपूर्ण कारक है।
बीम प्रसार को नियंत्रित करने या बदलने के लिए अलग-अलग एप्लिकेशन अलग-अलग तरीकों से कॉल करते हैं।
बीम फैलाव की गणना
आप बीम के कोण को 0.018 के निरंतर मान और फिर दूरी से गुणा करके अपने प्रकाश डिजाइन के लिए फैले सही बीम का आसानी से पता लगा सकते हैं।
उदाहरण के लिए, यदि आप 10° बीम के कवरेज क्षेत्र (स्पॉट आकार) का पता लगाना चाहते हैं जो डेक (फेंकने की दूरी) से 25 फीट ऊपर माउंट किया गया है, तो आप इस सूत्र का उपयोग कर सकते हैं: 10° x 0.018 x 25 फीट = 4.5 फीट।
वे कितने बड़े हैं, इस पर निर्भर करते हुए, रिफ्लेक्टर लैंप में स्पॉट बीम या फ्लड बीम हो सकते हैं।
दोनों प्रकार के होने से आपको अपनी संपत्ति को रोशन करने के अधिक तरीके मिलते हैं।
अपने स्थान के लिए बल्ब चुनते समय, सोचें कि आप किस प्रकार का वातावरण बनाना चाहते हैं।
स्पॉट लाइट आमतौर पर संकीर्ण बीम वाले बल्ब होते हैं, जैसे 12°।
फ्लड या वॉश लाइट एक व्यापक बीम वाले बल्ब होते हैं, जैसे 60° या इससे अधिक।
बीम शेपिंग और स्टीयरिंग
बीम शेपिंग और स्टीयरिंग कई आधुनिक तकनीकों का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, जैसे ऑप्टिकल चिमटी और कैमरा लेंस।
बीम के आकार को बदलने और इसे एक निश्चित दिशा में निर्देशित करने या इसे एक लक्ष्य पर केंद्रित करने के लिए लेंस, दर्पण और झंझरी जैसे ऑप्टिकल तत्वों का उपयोग किया जाता है।
इस पद्धति का उपयोग ढांकता हुआ मेटासर्फ्स में विभिन्न अपवर्तक सूचकांकों, अवधियों, घटना कोणों और क्रॉस-आंशिक आकृतियों के साथ बीम को नियंत्रित करने के लिए भी किया जाता है।
बीम फैलाव को कम करना
अल्ट्रासाउंड तकनीक में, आप उच्च आवृत्ति वाले ट्रांसड्यूसर का उपयोग करके या ट्रांसड्यूसर के व्यास को बड़ा करके बीम को छोटा कर सकते हैं।
एक प्रकाश किरण के माध्यम से एक वैकल्पिक रूप से फंसे हुए सूक्ष्म क्षेत्र को स्थानांतरित करके, यह नियंत्रित करना संभव है कि एक ऑप्टोफ्लुइडिक डिवाइस में एक किरण कैसे चलती है।
कण त्वरक के पास बीम फैलाव को नियंत्रित करने या बदलने के कई तरीके हैं, जैसे इंजेक्शन और निष्कर्षण विधियां, बीम कूलिंग, स्पिन ट्रांसपोर्ट, ध्रुवीकरण, पहली बारी विश्लेषण, निकटतम ट्यून दृष्टिकोण, योग अनुनाद को क्षतिपूर्ति करना, और युग्मन अनुनाद के निकट उत्सर्जन।
बीम को संकीर्ण करने के निम्नलिखित तरीके भी हैं:
बीम विस्तारक का उपयोग करना: बीम विस्तारकों का उपयोग बीम विचलन को कम करने के लिए किया जा सकता है और सुनिश्चित करें कि बीम का व्यास एक निश्चित सीमा से अधिक नहीं जाता है जब आउटपुट बीम बहुत दूर हो।
बीम को सिस्टम के अंदर बड़ा करके, इनपुट व्यास बढ़ता है, जिससे विचलन छोटा हो जाता है।
- कोलिमेटर का उपयोग करना: लेजर बीम के प्रसार को कम करने और इसे अधिक संपार्श्विक बनाने के लिए एक कोलिमेटर का उपयोग किया जा सकता है।
- एक छोटे एपर्चर का उपयोग करना: लेजर बीम जिस छेद से होकर जाता है उसका आकार प्रभावित कर सकता है कि बीम कितनी दूर है।
ज्यादातर समय, एक छोटा छिद्र बीम को कम फैलाएगा।
- लंबी फोकल लंबाई वाले लेंस का उपयोग करना: लेजर बीम को छोटे स्थान पर केंद्रित करने के लिए लंबी फोकल लंबाई वाले लेंस का उपयोग किया जा सकता है, जिससे बीम का प्रसार कम हो सकता है।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि ये तकनीकें बीम फैलाव को कम करने में मदद कर सकती हैं, लेकिन वे केवल इतना ही कर सकती हैं।
साथ ही, कुछ तकनीकें अन्य ऑप्टिकल विपथन का कारण बन सकती हैं, जैसे गोलाकार विपथन, जो बीम की गुणवत्ता को कम कर सकता है।
सिस्टम की जरूरतों के बारे में ध्यान से सोचना और बीम स्प्रेड को कम करने का सही तरीका चुनना महत्वपूर्ण है।
सुदूर क्षेत्र में ध्वनि किरण फैली हुई है
दूर के क्षेत्र में एक ध्वनि किरण कैसे फैलती है, इसे कई चीजें प्रभावित करती हैं।
इनमें अल्ट्रासाउंड स्रोत का आकार और आकार, बीम की आवृत्ति, बीम कैसे केंद्रित है, और ट्रांसड्यूसर का आकार या एपर्चर शामिल है।
सुदूर मैदान
दूर का क्षेत्र वह क्षेत्र है जहां बीम का व्यास एक निकट क्षेत्र की लंबाई की तुलना में स्रोत से दूर बढ़ता है।
ट्रांसड्यूसर व्यास और अल्ट्रासाउंड की आवृत्ति
सुदूर क्षेत्र में ध्वनि किरण कितनी फैलती है, यह ट्रांसड्यूसर के आकार पर निर्भर करता है, जिसे एपर्चर कहा जाता है, और ध्वनि तरंगों की आवृत्ति।
उच्च आवृत्ति ध्वनि उत्पन्न करने वाले बड़े व्यास के क्रिस्टल बीम उत्पन्न करते हैं जो दूर के क्षेत्र में कम विचलन करते हैं।
एक छोटे व्यास और कम आवृत्ति वाले क्रिस्टल बीम बनाते हैं जो बहुत दूर क्षेत्र में फैले हुए हैं।
अल्ट्रासाउंड स्रोत का आकार और आकार
बीम की चौड़ाई, फ्रेस्नेल क्षेत्र की लंबाई, और निकट क्षेत्र से परे अपसरण का कोण, सभी अल्ट्रासाउंड स्रोत के आकार से प्रभावित होते हैं।
एक ट्रांसड्यूसर के लिए जिसमें कोई फ़ोकसिंग नहीं लगाया जाता है, फ़्रेस्नेल ज़ोन की लंबाई ट्रांसड्यूसर के व्यास और तरंग दैर्ध्य द्वारा निर्धारित की जाती है।
बीम फोकसिंग
जिस तरह से बीम को केंद्रित किया जाता है, वह दूर के क्षेत्र में कैसा दिखता है, यह भी बदलता है।
बीम पर फोकस करने से बीम दूर के क्षेत्र में कम फैल सकता है।
एक ट्रांसड्यूसर का उपयोग करना जो बीम पर ध्यान केंद्रित नहीं करता है, दूसरी ओर, बीम को अधिक फैलाता है।
संक्षेप में, ट्रांसड्यूसर का व्यास या छिद्र, अल्ट्रासाउंड की आवृत्ति, अल्ट्रासाउंड स्रोत का आकार और आकार, और जिस तरह से बीम पर ध्यान केंद्रित किया जाता है, यह सब प्रभावित करता है कि ध्वनि किरण अपने दूर क्षेत्र में कितनी फैलती है।
इन कारकों के बारे में जानकर, इंजीनियर और शोधकर्ता अल्ट्रासाउंड सिस्टम बना सकते हैं जो उनकी जरूरतों के लिए सबसे अच्छा काम करता है।
वेवलेंथ, नियरफील्ड, बीम स्प्रेड कैलकुलेशन
युक्ति: यदि आपको इसकी आवश्यकता हो तो कैप्शन बटन चालू करें। यदि आप बोली जाने वाली भाषा से परिचित नहीं हैं, तो सेटिंग बटन में "स्वचालित अनुवाद" चुनें। अनुवाद के लिए आपकी पसंदीदा भाषा उपलब्ध होने से पहले आपको वीडियो की भाषा पर क्लिक करने की आवश्यकता हो सकती है।
निष्कर्ष
जैसा कि हम बीम प्रसार पर इस चर्चा को समाप्त करते हैं, इंजीनियरिंग की दुनिया पर इस अवधारणा के गहरा प्रभाव पर विचार करने के लिए यह एक क्षण के लायक है।
यदि आप किसी स्टेडियम के लिए प्रकाश व्यवस्था डिजाइन करना चाहते हैं, पनडुब्बियों के लिए सोनार इमेजिंग में सुधार करना चाहते हैं, या चिकित्सा उपयोग के लिए लेजर तकनीक बनाना चाहते हैं, तो बीम स्प्रेड एक बहुत ही महत्वपूर्ण अवधारणा है।
विभिन्न सामग्रियों के माध्यम से तरंगों के व्यवहार को ध्यान से नियंत्रित करने और बदलने के तरीके को बदलकर इंजीनियर पहले से कहीं अधिक सटीक और कुशल काम कर सकते हैं।
तो, अगली बार जब आप किसी इंजीनियरिंग प्रोजेक्ट पर काम कर रहे हों, तो बीम स्प्रेड की शक्ति को ध्यान में रखें और यह आपके लक्ष्यों तक पहुँचने में आपकी मदद कैसे कर सकता है।
थोड़ी कल्पना और रचनात्मकता के साथ, वास्तव में आप क्या कर सकते हैं इसकी कोई सीमा नहीं है।
पर साझा करें…
