Terahertz nondestructive evaluation
ٹیرا ہرٹز غیر تخریبی تشخیص برقی مقناطیسی تابکاری کے ٹیرا ہرٹز ڈومین میں ہونے والے آلات اور تجزیہ کی تکنیکوں سے متعلق ہے۔ یہ آلات اور تکنیکیں نقصان پہنچائے بغیر کسی مواد، جزو یا نظام کی خصوصیات کا جائزہ لیتی ہیں۔ ٹیرا ہرٹز امیجنگ ایک ابھرتی ہوئی اور اہم غیر تخریبی تشخیص (این ڈی ای) تکنیک ہے جو دوا سازی، بائیو میڈیکل، سیکیورٹی، مواد کی خصوصیت، اور ایرو اسپیس صنعتوں میں ڈائی الیکٹرک (نان کنڈکٹنگ، یعنی ایک موصلیت) مواد کے تجزیے اور کوالٹی کنٹرول کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ یہ پینٹ اور کوٹنگز میں تہوں کے معائنے، سیرامک اور جامع مواد میں ساختی نقائص کا پتہ لگانے اور پینٹنگز اور مخطوطات کی جسمانی ساخت کی امیجنگ میں موثر ثابت ہوا ہے۔ غیر تباہ کن تشخیص کے لیے ٹی ایچ زیڈ لہروں کا استعمال کثیر سطحی ڈھانچوں کے معائنے کے قابل بناتا ہے اور غیر ملکی مواد کی شمولیت، ڈزبنڈ اور ڈیلیمینیشن، مکینیکل اثرات کے نقصان، گرمی کے نقصان، اور پانی یا ہائیڈرولک سیال کے اندراج سے غیر معمولی چیزوں کی نشاندہی کر سکتا ہے۔ یہ نیا طریقہ مواد کی خصوصیت کی ایپلی کیشنز کے لیے متعدد صنعتوں میں اہم کردار ادا کر سکتا ہے جہاں صحت سے متعلق موٹائی کی نقشہ سازی (کسی پروڈکٹ کے اندر اور پروڈکٹ سے پروڈکٹ تک پروڈکٹ کے جہتی رواداری کو یقینی بنانے کے لیے) اور کثافت کی نقشہ سازی (پروڈکٹ کے اندر اور پروڈکٹ سے پروڈکٹ تک پروڈکٹ کے معیار کو یقینی بنانے کے لیے) کی ضرورت ہوتی ہے۔ غیر تباہ کن تشخیصی سینسر اور آلات غیر تباہ کن تشخیص کے لیے 0.1 سے 10 ٹی ایچ زیڈ کی حد میں استعمال کیے جاتے ہیں، جس میں پتہ لگانا بھی شامل ہے۔ ٹیرا ہرٹز کثافت موٹائی امیجر ٹیرا ہرٹز کثافت موٹائی امیجر ایک غیر تباہ کن معائنہ طریقہ ہے جو ڈائی الیکٹرک، سیرامک اور جامع مواد میں کثافت اور موٹائی کی نقشہ سازی کے لیے ٹیرا ہرٹز توانائی کو استعمال کرتا ہے۔ یہ غیر رابطہ، یک طرفہ ٹیرا ہرٹز برقی مقناطیسی پیمائش اور امیجنگ طریقہ ڈائی الیکٹرک (موصلیت) مواد میں مائیکرو ساخت اور موٹائی کی تغیر کی خصوصیت رکھتا ہے۔ اس طریقہ کار کا مظاہرہ خلائی شٹل کے بیرونی ٹینک اسپرےڈ آن فوم موصلیت کے لیے کیا گیا تھا اور اسے موجودہ اور مستقبل کے ناسا تھرمل پروٹیکشن سسٹم اور دیگر ڈائی الیکٹرک میٹریل انسپیکشن ایپلی کیشنز کے لیے معائنہ کے طریقہ کے طور پر استعمال کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے جہاں نازک ہونے کی وجہ سے نمونے سے کوئی رابطہ نہیں کیا جا سکتا اور الٹراسونک طریقوں کا استعمال کرنا ناقابل عمل ہے۔ گردش سپیکٹروسکوپی گردش سپیکٹروسکوپی 0.1 سے 4 ٹیرا ہرٹز (ٹی ایچ زیڈ) تک تعدد کی حد میں برقی مقناطیسی تابکاری کا استعمال کرتی ہے۔ اس رینج میں ملی میٹر رینج طول موج شامل ہیں اور یہ خاص طور پر کیمیائی مالیکیولز کے لیے حساس ہے۔ نتیجے میں ہونے والا ٹی ایچ زیڈ جذب ایک منفرد اور دوبارہ پیش کرنے کے قابل سپیکٹرم پیٹرن پیدا کرتا ہے جو مواد کی شناخت کرتا ہے۔ ٹی ایچ زیڈ سپیکٹروسکوپی ایک سیکنڈ سے بھی کم وقت میں دھماکہ خیز مواد کی ٹریس مقدار کا پتہ لگا سکتی ہے۔ چونکہ دھماکہ خیز مواد مسلسل بخارات کی ٹریس مقدار کا اخراج کرتے ہیں، اس لیے ان طریقوں کو دور سے چھپے ہوئے دھماکہ خیز مواد کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کرنا ممکن ہونا چاہیے۔ ٹی ایچ زیڈ-ویو ریڈار ٹی ایچ زیڈ-ویو ریڈار گیس کے رساو، کیمیکلز اور جوہری مواد کو محسوس کر سکتا ہے۔ فیلڈ ٹیسٹوں میں، ٹی ایچ زیڈ-ویو ریڈار نے 60 میٹر دور سے 10 پی پی ایم کی سطح پر کیمیکلز کا پتہ لگایا۔ یہ طریقہ باڑ کی لکیر یا ہوائی جہاز پر نصب نظام میں استعمال کیا جا سکتا ہے جو کسی بھی موسم میں دن یا رات کام کرتا ہے۔ یہ کیمیائی اور تابکار پودوں کا پتہ لگا سکتا ہے اور ان کا سراغ لگا سکتا ہے۔ ٹی ایچ زیڈ-ویو ریڈار جو جوہری پلانٹس سے تابکار پودوں کو محسوس کر سکتا ہے، نے ہوا میں تابکاری سے پیدا ہونے والے آئنائزیشن کے اثرات کی بنیاد پر کئی کلومیٹر دور پودوں کا پتہ لگایا ہے۔ ٹی ایچ زیڈ ٹومگرافی تکنیک غیر تباہ کن طریقے ہیں جو 3 ڈی میں اشیاء کا پتہ لگانے کے لیے ٹی ایچ زیڈ پلسڈ بیم یا ملی میٹر رینج کے ذرائع استعمال کر سکتے ہیں۔ ان تکنیکوں میں ٹومگرافی، ٹومسنتھیس، مصنوعی یپرچر ریڈار اور پرواز کا وقت شامل ہیں۔ اس طرح کی تکنیکیں ان اشیاء میں ایک ملی میٹر سے کم کے ترازو پر تفصیلات کو حل کر سکتی ہیں جو سائز میں کئی دس سینٹی میٹر ہیں۔ غیر فعال/فعال امیجنگ تکنیک سیکیورٹی امیجنگ فی الحال فعال اور غیر فعال دونوں طریقوں سے کی جا رہی ہے۔ فعال نظام موضوع کو ٹی ایچ زیڈ تابکاری سے روشن کرتے ہیں جبکہ غیر فعال نظام محض موضوع سے قدرتی طور پر ہونے والی تابکاری کو دیکھتے ہیں۔ واضح طور پر غیر فعال نظام فطری طور پر محفوظ ہوتے ہیں، جبکہ یہ دلیل دی جا سکتی ہے کہ کسی شخص کی "تابکاری" کی کوئی بھی شکل ناپسندیدہ ہے۔ تکنیکی اور سائنسی لحاظ سے، تاہم، فعال روشنی کی اسکیمیں تمام موجودہ قانون سازی اور معیارات کے مطابق محفوظ ہیں۔ فعال روشنی کے ذرائع کو استعمال کرنے کا مقصد بنیادی طور پر سگنل سے شور کے تناسب کو بہتر بنانا ہے۔ یہ ایک معیاری آپٹیکل لائٹ کیمرے پر فلیش استعمال کرنے کے مترادف ہے جب ماحول کی روشنی کی سطح بہت کم ہوتی ہے۔ حفاظتی امیجنگ کے مقاصد کے لیے آپریٹنگ فریکوئنسیز عام طور پر 0.1 ٹی ہرٹز سے 0.8 ٹی ہرٹز (100 گیگا ہرٹز سے 800 گیگا ہرٹز) کی حد میں ہوتی ہیں۔ اس رینج میں جلد شفاف نہیں ہوتی ہے لہذا امیجنگ سسٹم لباس اور بالوں کے ذریعے دیکھ سکتے ہیں، لیکن جسم کے اندر نہیں۔ اس طرح کی سرگرمیوں سے وابستہ رازداری کے مسائل ہیں، خاص طور پر فعال نظاموں کے ارد گرد، کیونکہ فعال نظام، اپنی اعلی معیار کی تصاویر کے ساتھ، بہت تفصیلی جسمانی خصوصیات دکھا سکتے ہیں۔ فعال نظام جیسے ایل 3 پروویژن اور اسمتھز ایکو دراصل ملیٹیک سسٹم جیسے ٹیرا ہرٹز امیجنگ سسٹم کے بجائے ایم ایم ویو امیجنگ سسٹم ہیں۔ یہ وسیع پیمانے پر تعینات کردہ نظام کسی بھی رازداری کے مسائل سے گریز کرتے ہوئے تصاویر کو ظاہر نہیں کرتے ہیں۔ اس کے بجائے وہ کسی بھی بے ضابطگی والے علاقوں کو نمایاں کرنے کے ساتھ عام "ماڈل" کے خاکے دکھاتے ہیں۔ چونکہ سیکیورٹی اسکریننگ بے ضابطہ تصاویر کی تلاش کر رہی ہے، اس لیے جھوٹی ٹانگیں، جھوٹے بازو، کولسٹومی بیگ، جسم سے پہنے ہوئے پیشاب خانے، جسم سے پہنے ہوئے انسولین پمپ، اور بیرونی چھاتی کے اضافے جیسی اشیاء ظاہر ہوں گی۔ نوٹ کریں کہ چھاتی کے امپلانٹس، جلد کے نیچے ہونے کی وجہ سے، ظاہر نہیں ہوں گے۔ طبی امیجنگ انجام دینے کے لیے فعال امیجنگ تکنیک کا استعمال کیا جا سکتا ہے۔ چونکہ ٹی ایچ زیڈ تابکاری حیاتیاتی طور پر محفوظ ہے (غیر آئنسینٹ)، اس لیے اسے جلد کے کینسر کا پتہ لگانے کے لیے ہائی ریزولوشن امیجنگ میں استعمال کیا جا سکتا ہے۔ خلائی شٹل کے معائنے ناسا خلائی شٹل کے معائنے اس ٹیکنالوجی کے استعمال کی ایک مثال ہیں۔ 2003 میں شٹل کولمبیا حادثے کے بعد، کولمبیا ایکسیڈنٹ انویسٹی گیشن بورڈ کی سفارش R3.2.1 میں کہا گیا کہ "ماخذ پر تمام بیرونی ٹینک تھرمل پروٹیکشن سسٹم کے ملبے کو ختم کرنے کے لیے ایک جارحانہ پروگرام شروع کریں۔" اس سفارش کی حمایت کرنے کے لیے، ناسا میں جھاگ میں خامیوں کے معائنے کے طریقوں کا جائزہ لیا جا رہا ہے، تیار کیا جا رہا ہے، اور بہتر کیا جا رہا ہے۔ ایس ٹی ایس-114 نے خلائی شٹل ڈسکوری کا استعمال کیا، اور یہ خلائی شٹل کولمبیا کی تباہی کے بعد پہلا "ریٹرن ٹو فلائٹ" خلائی شٹل مشن تھا۔ اسے 26 جولائی 2005 کو 10:39 EDT پر لانچ کیا گیا۔ ایس ٹی ایس-114 کی پرواز کے دوران جھاگ کا نمایاں بہاؤ دیکھا گیا۔ لہذا، اس پرواز کے بعد کچلے ہوئے جھاگ کا غیر تعمیری طور پر پتہ لگانے اور اس کی خصوصیت کرنے کی صلاحیت ایک اہم ترجیح بن گئی جب یہ خیال کیا گیا کہ ٹینک کو پروسیس کرنے والے عملے نے اس پر چل کر جھاگ کو کچل دیا تھا یا جب شٹل لانچ پیڈ پر تھا یا لانچ کی دیگر تیاریوں کے دوران اولے سے نقصان پہنچا تھا۔ مزید برآں، جھاگ میں کثافت کے تغیرات بھی غلطی کے آغاز کے ممکنہ نکات تھے جس کی وجہ سے جھاگ بہہ رہا تھا۔ ذیل میں بیان کردہ اختراع نے ایک غیر تباہ کن، مکمل طور پر غیر رابطہ، غیر مائع جوڑے والا طریقہ تیار کرنے کے مطالبے کا جواب دیا جو بیک وقت اور درست طریقے سے موٹائی کے فرق (کارکن کی ہینڈلنگ اور اولے کے نقصان کی وجہ سے کچلے ہوئے جھاگ سے) اور جھاگ کے مواد میں کثافت کے فرق کو نمایاں کر سکتا ہے۔ ایسا طریقہ کار ہونا بہت ضروری تھا جس میں سیال (پانی) کے جوڑے کی ضرورت نہ ہو۔ الٹراسونک جانچ کے طریقوں میں پانی کے جوڑے کی ضرورت ہوتی ہے۔ میدان میں اور بازار میں لاکھوں ڈالر کے الٹراسونک آلات موجود ہیں جو موٹائی کے پیمائش اور کثافت میٹر کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ جب ٹیرا ہرٹز غیر تباہ کن تشخیص کو مکمل طور پر زیادہ پورٹیبل شکل میں تجارتی بنایا جاتا ہے، اور یہ کم مہنگا ہو جاتا ہے تو یہ ساختی پلاسٹک، سیرامک، اور جھاگ کے مواد کے لیے الٹراسونک آلات کو تبدیل کرنے کے قابل ہو جائے گا۔ نئے آلات کو مائع جوڑے کی ضرورت نہیں ہوگی جس سے فیلڈ ایپلی کیشنز میں ان کی افادیت میں اضافہ ہوگا اور ممکنہ طور پر اعلی درجہ حرارت والے ان سیٹو ایپلی کیشنز کے لیے جہاں مائع جوڑا ممکن نہیں ہے۔ اس ٹیکنالوجی سے ایک ممکنہ نیا مارکیٹ طبقہ تیار کیا جا سکتا ہے۔ تباہ کن جانچ معائنہ دیکھ بھال کی جانچ پروڈکٹ سرٹیفیکیشن کوالٹی کنٹرول رسک پر مبنی معائنہ ناکامی تجزیہ فارنسک انجینئرنگ مواد سائنس پیشن گوئی کی دیکھ بھال وشوسنییتا انجینئرنگ تناؤ کی جانچ ٹیرا ہرٹز تابکاری ٹیرا ہرٹز میٹامٹریئل حوالہ جات مزید پڑھنا اس صفحہ پر ٹیرا ہرٹز ڈومین کے استعمال کے لیے درج ذیل حصے بھی دیکھیں: چھوٹے نامیاتی سالماتی کرسٹل/مواد کی خصوصیات (شیشے وغیرہ)۔ )، ٹیرا ہرٹز فریکوئنسیز میں وائبریشنل طریقوں کی تفہیم، کوانٹم کاسکیڈ لیزر ایپلی کیشنز، نوول سینسنگ پیراڈائمز کا نفاذ، اور بائیو مالیکیولز میں ڈائنامکس۔ اصل پی ایچ ڈی۔ کرسٹوفر ڈی اسٹوک، لیفٹیننٹ کرنل، یو ایس اے ایف کا مقالہ۔ دسمبر 2008۔ مفت آن لائن مضمون۔ غیر تباہ کن جانچ مواد جانچ مواد سائنس ٹیرا ہرٹز ٹیکنالوجی