একবিংশ শতাব্দী হল রেডিও ইলেকট্রনিক্স, পরমাণু, মহাকাশ অনুসন্ধান এবং আল্ট্রাসাউন্ডের শতাব্দী। আল্ট্রাসাউন্ডের বিজ্ঞান আজ তুলনামূলকভাবে তরুণ। 19 শতকের শেষের দিকে, পি.এন. লেবেদেভ, একজন রাশিয়ান ফিজিওলজিস্ট, তার প্রথম গবেষণা পরিচালনা করেন। এর পরে, অনেক বিশিষ্ট বিজ্ঞানী আল্ট্রাসাউন্ড অধ্যয়ন করতে শুরু করেন।
আল্ট্রাসাউন্ড কি?
আল্ট্রাসাউন্ড হল একটি প্রচারকারী অস্থির দোলনা গতি যা মাধ্যমের কণা তৈরি করে। এটির নিজস্ব বৈশিষ্ট্য রয়েছে, যার মধ্যে এটি শ্রবণযোগ্য পরিসরের শব্দ থেকে পৃথক। অতিস্বনক পরিসরে নির্দেশিত বিকিরণ প্রাপ্ত করা তুলনামূলকভাবে সহজ। তদতিরিক্ত, এটি ভালভাবে ফোকাস করে এবং এর ফলস্বরূপ, তৈরি হওয়া দোলনের তীব্রতা বৃদ্ধি পায়। কঠিন, তরল এবং গ্যাসে প্রচার করার সময়, আল্ট্রাসাউন্ড আকর্ষণীয় ঘটনার জন্ম দেয় যা প্রযুক্তি এবং বিজ্ঞানের অনেক ক্ষেত্রে ব্যবহারিক প্রয়োগ খুঁজে পেয়েছে। এটিই হল আল্ট্রাসাউন্ড, যার ভূমিকা আজ জীবনের বিভিন্ন ক্ষেত্রে অনেক বড়৷
বিজ্ঞান এবং অনুশীলনে আল্ট্রাসাউন্ডের ভূমিকা
আল্ট্রাসাউন্ড সাম্প্রতিক বছরগুলিতে বৈজ্ঞানিক গবেষণায় খেলতে শুরু করেছেএকটি ক্রমবর্ধমান গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা। শাব্দ প্রবাহ এবং অতিস্বনক গহ্বরের ক্ষেত্রে পরীক্ষামূলক এবং তাত্ত্বিক অধ্যয়ন সফলভাবে করা হয়েছিল, যা বিজ্ঞানীদের প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়াগুলি বিকাশ করতে দেয় যা তরল পর্যায়ে আল্ট্রাসাউন্ডের সংস্পর্শে আসার সময় ঘটে। পদার্থবিদ্যার মতো জ্ঞানের ক্ষেত্রে বিভিন্ন ঘটনা অধ্যয়নের জন্য এটি একটি শক্তিশালী পদ্ধতি। আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করা হয়, উদাহরণস্বরূপ, সেমিকন্ডাক্টর এবং কঠিন অবস্থার পদার্থবিদ্যায়। আজ, রসায়নের একটি পৃথক শাখা গঠিত হচ্ছে, যার নাম "আলট্রাসনিক কেমিস্ট্রি"। এর প্রয়োগ অনেক রাসায়নিক-প্রযুক্তিগত প্রক্রিয়া ত্বরান্বিত করার অনুমতি দেয়। আণবিক ধ্বনিতত্ত্বেরও জন্ম হয়েছিল - ধ্বনিবিদ্যার একটি নতুন শাখা যা পদার্থের সাথে শব্দ তরঙ্গের আণবিক মিথস্ক্রিয়া অধ্যয়ন করে। আল্ট্রাসাউন্ড প্রয়োগের নতুন ক্ষেত্রগুলি উপস্থিত হয়েছে: হলোগ্রাফি, ইন্ট্রোস্কোপি, অ্যাকোস্টোইলেক্ট্রনিক্স, অতিস্বনক ফেজ পরিমাপ, কোয়ান্টাম অ্যাকোস্টিকস।
এই এলাকায় পরীক্ষামূলক ও তাত্ত্বিক কাজের পাশাপাশি আজ অনেক ব্যবহারিক কাজ করা হয়েছে। বিশেষ এবং সার্বজনীন অতিস্বনক মেশিন, বর্ধিত স্থির চাপে কাজ করে এমন ইনস্টলেশন ইত্যাদি তৈরি করা হয়েছে। উৎপাদন লাইনে অন্তর্ভুক্ত স্বয়ংক্রিয় অতিস্বনক ইনস্টলেশনগুলি উৎপাদনে চালু করা হয়েছে, যা উল্লেখযোগ্যভাবে শ্রম উৎপাদনশীলতা বাড়াতে পারে।
আল্ট্রাসাউন্ড সম্পর্কে আরও
আল্ট্রাসাউন্ড কী সে সম্পর্কে আরও কথা বলা যাক। আমরা আগেই বলেছি যে এগুলো স্থিতিস্থাপক তরঙ্গ এবং দোলন। আল্ট্রাসাউন্ডের ফ্রিকোয়েন্সি 15-20 kHz এর বেশি। আমাদের শ্রবণের বিষয়গত বৈশিষ্ট্যগুলি অতিস্বনক ফ্রিকোয়েন্সিগুলির নিম্ন সীমা নির্ধারণ করে, যাএটি শ্রবণযোগ্য শব্দের ফ্রিকোয়েন্সি থেকে আলাদা করে। এই সীমানা, অতএব, শর্তসাপেক্ষ, এবং আমাদের প্রত্যেকে আলাদাভাবে সংজ্ঞায়িত করে আল্ট্রাসাউন্ড কি। উপরের সীমাটি ইলাস্টিক তরঙ্গ দ্বারা নির্দেশিত হয়, তাদের শারীরিক প্রকৃতি। তারা শুধুমাত্র একটি বস্তুগত মাধ্যমে প্রচার করে, অর্থাৎ, তরঙ্গদৈর্ঘ্য অবশ্যই গ্যাসে উপস্থিত অণুগুলির গড় মুক্ত পথ বা কঠিন এবং তরল পদার্থের আন্তঃপরমাণু দূরত্বের চেয়ে উল্লেখযোগ্যভাবে বেশি হতে হবে। গ্যাসের স্বাভাবিক চাপে, অতিস্বনক ফ্রিকোয়েন্সির উপরের সীমা 109 Hz এবং কঠিন এবং তরল পদার্থে - 1012-10 13 Hz.
আল্ট্রাসোনিক সোর্স
আল্ট্রাসাউন্ড প্রকৃতিতে অনেক প্রাকৃতিক শব্দের উপাদান হিসাবে পাওয়া যায় (জলপ্রপাত, বাতাস, বৃষ্টি, সার্ফ দ্বারা ঘূর্ণিত নুড়ি, সেইসাথে বজ্রপাতের শব্দে, ইত্যাদি) এবং এর একটি অবিচ্ছেদ্য অংশ হিসাবে প্রাণীজগত। কিছু প্রজাতির প্রাণী মহাকাশে অভিযোজন, বাধা সনাক্তকরণের জন্য এটি ব্যবহার করে। এটি আরও জানা যায় যে ডলফিনরা প্রকৃতিতে আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করে (প্রধানত 80 থেকে 100 kHz পর্যন্ত ফ্রিকোয়েন্সি)। এই ক্ষেত্রে, তাদের দ্বারা নির্গত অবস্থান সংকেতগুলির শক্তি খুব বড় হতে পারে। ডলফিন এক কিলোমিটার দূরে মাছের স্কুল সনাক্ত করতে সক্ষম বলে পরিচিত৷
আল্ট্রাসাউন্ডের নির্গমনকারী (উৎস) 2টি বড় গ্রুপে বিভক্ত। প্রথমটি হল জেনারেটর, যেখানে দোলনগুলি একটি ধ্রুবক প্রবাহের পথে ইনস্টল করা বাধাগুলির উপস্থিতির কারণে উত্তেজিত হয় - তরল বা গ্যাসের জেট। দ্বিতীয় গ্রুপ যার মধ্যে আল্ট্রাসাউন্ড উত্স একত্রিত করা যেতে পারেইলেক্ট্রো-অ্যাকোস্টিক ট্রান্সডুসার যা কারেন্ট বা বৈদ্যুতিক ভোল্টেজের প্রদত্ত ওঠানামাকে একটি কঠিন শরীর দ্বারা তৈরি একটি যান্ত্রিক কম্পনে রূপান্তর করে যা পরিবেশে শাব্দ তরঙ্গ বিকিরণ করে।
আল্ট্রাসাউন্ড রিসিভার
মাঝারি এবং নিম্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে, অতিস্বনক রিসিভারগুলি প্রায়শই পাইজোইলেকট্রিক ধরণের ইলেক্ট্রোঅ্যাকোস্টিক ট্রান্সডুসার হয়। তারা প্রাপ্ত শাব্দ সংকেতের ফর্ম পুনরুত্পাদন করতে পারে, যা শব্দ চাপের সময় নির্ভরতা হিসাবে উপস্থাপিত হয়। ডিভাইসগুলি হয় ব্রডব্যান্ড বা অনুরণিত হতে পারে, তাদের জন্য উদ্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন শর্তের উপর নির্ভর করে। থার্মাল রিসিভারগুলি সময়-গড় শব্দ ক্ষেত্রের বৈশিষ্ট্যগুলি পেতে ব্যবহৃত হয়। এগুলি হল থার্মিস্টর বা থার্মোকল যা একটি শব্দ-শোষণকারী পদার্থ দিয়ে লেপা। আল্ট্রাসাউন্ডের মাধ্যমে আলোর বিচ্ছুরণের মতো অপটিক্যাল পদ্ধতিতেও শব্দের চাপ এবং তীব্রতা অনুমান করা যায়।
আল্ট্রাসাউন্ড কোথায় ব্যবহার করা হয়?
আল্ট্রাসাউন্ডের বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করার সময় এর প্রয়োগের অনেক ক্ষেত্র রয়েছে। এই এলাকাগুলোকে মোটামুটিভাবে তিনটি ক্ষেত্রে ভাগ করা যায়। তাদের মধ্যে প্রথমটি অতিস্বনক তরঙ্গের মাধ্যমে বিভিন্ন তথ্য পাওয়ার সাথে যুক্ত। দ্বিতীয় দিক হল পদার্থের উপর এর সক্রিয় প্রভাব। এবং তৃতীয়টি সংকেতগুলির সংক্রমণ এবং প্রক্রিয়াকরণের সাথে সংযুক্ত। প্রতিটি ক্ষেত্রে একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরের US ব্যবহার করা হয়। যে সমস্ত ক্ষেত্রে এটি তার পথ খুঁজে পেয়েছে তার মধ্যে আমরা মাত্র কয়েকটি কভার করব৷
আল্ট্রাসনিক পরিষ্কার
এই পরিষ্কারের গুণমানকে অন্য পদ্ধতির সাথে তুলনা করা যায় না। উদাহরণস্বরূপ, অংশগুলি ধুয়ে ফেলার সময়, 80% পর্যন্ত দূষক তাদের পৃষ্ঠে থাকে, প্রায় 55% - কম্পন পরিষ্কারের সাথে, প্রায় 20% - ম্যানুয়াল পরিষ্কারের সাথে এবং অতিস্বনক পরিষ্কারের সাথে, 0.5% এর বেশি দূষক অবশিষ্ট থাকে না। একটি জটিল আকৃতির বিবরণ শুধুমাত্র আল্ট্রাসাউন্ডের সাহায্যে ভালভাবে পরিষ্কার করা যেতে পারে। এর ব্যবহারের একটি গুরুত্বপূর্ণ সুবিধা হল উচ্চ উত্পাদনশীলতা, সেইসাথে শারীরিক শ্রমের কম খরচ। তাছাড়া, আপনি সস্তা এবং নিরাপদ জলীয় দ্রবণ দিয়ে ব্যয়বহুল এবং দাহ্য জৈব দ্রাবক প্রতিস্থাপন করতে পারেন, তরল ফ্রিয়ন ইত্যাদি ব্যবহার করতে পারেন।
একটি গুরুতর সমস্যা হল কাঁচ, ধোঁয়া, ধূলিকণা, ধাতব অক্সাইড ইত্যাদির সাথে বায়ু দূষণ। আপনি পরিবেষ্টিত আর্দ্রতা এবং তাপমাত্রা নির্বিশেষে গ্যাসের আউটলেটগুলিতে বায়ু এবং গ্যাস পরিষ্কার করার অতিস্বনক পদ্ধতি ব্যবহার করতে পারেন। যদি একটি অতিস্বনক নির্গমনকারীকে একটি ধুলো নিষ্পত্তির চেম্বারে স্থাপন করা হয়, তবে এর কার্যকারিতা শতগুণ বৃদ্ধি পাবে। এমন শুদ্ধির সারমর্ম কী? বাতাসে এলোমেলোভাবে চলমান ধূলিকণা একে অপরকে শক্তিশালী এবং প্রায়শই অতিস্বনক কম্পনের প্রভাবে আঘাত করে। একই সময়ে, তারা একত্রিত হওয়ার কারণে তাদের আকার বৃদ্ধি পায়। জমাটবদ্ধতা হল কণা বৃদ্ধির প্রক্রিয়া। বিশেষ ফিল্টারগুলি তাদের ওজনযুক্ত এবং বর্ধিত ক্লাস্টারগুলিকে ধরে৷
মেশিনিং ভঙ্গুর এবং অতি কঠিন উপকরণ
আপনি যদি আল্ট্রাসাউন্ড, ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম উপাদান ব্যবহার করে ওয়ার্কপিস এবং টুলের কাজের পৃষ্ঠের মধ্যে প্রবেশ করেন, তবে অপারেশন চলাকালীন ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম কণাগুলিবিকিরণকারী এই অংশের পৃষ্ঠকে প্রভাবিত করবে। এই ক্ষেত্রে, উপাদানটি ধ্বংস এবং সরানো হয়, বিভিন্ন নির্দেশিত মাইক্রো-প্রভাবগুলির ক্রিয়াকলাপের অধীনে প্রক্রিয়াকরণের অধীন। প্রক্রিয়াকরণের গতিবিদ্যা প্রধান আন্দোলন নিয়ে গঠিত - কাটা, অর্থাৎ টুল দ্বারা তৈরি অনুদৈর্ঘ্য কম্পন এবং সহায়ক - ফিড আন্দোলন যা মেশিনটি সম্পাদন করে।
আল্ট্রাসাউন্ড বিভিন্ন কাজ করতে পারে। ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম শস্যের জন্য, শক্তির উৎস হল অনুদৈর্ঘ্য কম্পন। তারা প্রক্রিয়াজাত উপাদান ধ্বংস করে। ফিড আন্দোলন (সহায়ক) বৃত্তাকার, অনুপ্রস্থ এবং অনুদৈর্ঘ্য হতে পারে। অতিস্বনক প্রক্রিয়াকরণ আরো সুনির্দিষ্ট. ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম শস্য আকারের উপর নির্ভর করে, এটি 50 থেকে 1 মাইক্রন পর্যন্ত হয়। বিভিন্ন আকারের সরঞ্জাম ব্যবহার করে, আপনি কেবল গর্ত তৈরি করতে পারবেন না, জটিল কাট, বাঁকা অক্ষ, খোদাই, পিষে, ম্যাট্রিক্স তৈরি করতে এবং এমনকি একটি হীরা ড্রিল করতে পারেন। একটি ঘষিয়া তুলিয়া ফেলিতে সক্ষম উপকরণ - কোরান্ডাম, হীরা, কোয়ার্টজ বালি, চকমকি।
রেডিও ইলেকট্রনিক্সে আল্ট্রাসাউন্ড
টেকনোলজিতে আল্ট্রাসাউন্ড প্রায়ই রেডিও ইলেকট্রনিক্স ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। এই এলাকায়, এটি প্রায়ই অন্য একটি আপেক্ষিক একটি বৈদ্যুতিক সংকেত বিলম্বিত করা প্রয়োজন হয়ে ওঠে। বিজ্ঞানীরা অতিস্বনক বিলম্ব লাইন (সংক্ষেপে এলজেড) ব্যবহারের পরামর্শ দিয়ে একটি ভাল সমাধান খুঁজে পেয়েছেন। তাদের ক্রিয়াটি এই সত্যের উপর ভিত্তি করে যে বৈদ্যুতিক আবেগগুলি অতিস্বনক যান্ত্রিক কম্পনে রূপান্তরিত হয়। এটা কিভাবে হয়? আসল বিষয়টি হ'ল আল্ট্রাসাউন্ডের গতি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক দোলন দ্বারা বিকশিত তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম। স্পন্দনবৈদ্যুতিক যান্ত্রিক কম্পনে বিপরীত রূপান্তরের পরে ভোল্টেজ ইনপুট পালসের সাপেক্ষে লাইনের আউটপুটে বিলম্বিত হবে।
পিজোইলেক্ট্রিক এবং ম্যাগনেটোস্ট্রিকটিভ ট্রান্সডুসারগুলি বৈদ্যুতিক কম্পনকে যান্ত্রিক এবং তদ্বিপরীত রূপান্তর করতে ব্যবহৃত হয়। LZ, যথাক্রমে, piezoelectric এবং magnetostrictive মধ্যে বিভক্ত।
ঔষধে আল্ট্রাসাউন্ড
জীবন্ত প্রাণীকে প্রভাবিত করতে বিভিন্ন ধরনের আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করা হয়। চিকিৎসা অনুশীলনে, এর ব্যবহার এখন খুব জনপ্রিয়। এটি জৈবিক টিস্যুতে ঘটে এমন প্রভাবের উপর ভিত্তি করে যখন আল্ট্রাসাউন্ড তাদের মধ্য দিয়ে যায়। তরঙ্গগুলি মাধ্যমের কণাগুলিতে ওঠানামা করে, যা এক ধরণের টিস্যু মাইক্রোম্যাসেজ তৈরি করে। এবং আল্ট্রাসাউন্ডের শোষণ তাদের স্থানীয় গরমের দিকে নিয়ে যায়। একই সময়ে, জৈবিক মিডিয়াতে কিছু ভৌত রাসায়নিক রূপান্তর ঘটে। মাঝারি শব্দের তীব্রতার ক্ষেত্রে এই ঘটনাগুলি অপরিবর্তনীয় ক্ষতির কারণ হয় না। তারা শুধুমাত্র বিপাক উন্নত, এবং তাই তাদের উন্মুক্ত শরীরের গুরুত্বপূর্ণ কার্যকলাপ অবদান. এই ধরনের ঘটনা আল্ট্রাসাউন্ড থেরাপিতে ব্যবহৃত হয়।
সার্জারিতে আল্ট্রাসাউন্ড
গহ্বর এবং উচ্চ তীব্রতায় শক্তিশালী উত্তাপ টিস্যু ধ্বংসের দিকে পরিচালিত করে। এই প্রভাব আজ সার্জারি ব্যবহার করা হয়. ফোকাসড আল্ট্রাসাউন্ড সার্জিক্যাল অপারেশনের জন্য ব্যবহার করা হয়, যা আশেপাশের কোন ক্ষতি না করেই গভীরতম কাঠামোতে (উদাহরণস্বরূপ, মস্তিষ্ক) স্থানীয় ধ্বংস করতে দেয়। আল্ট্রাসাউন্ড অস্ত্রোপচারেও ব্যবহৃত হয়সরঞ্জাম যেখানে কাজ শেষ একটি ফাইল, স্ক্যাল্পেল, সুই মত দেখায়. তাদের উপর আরোপিত কম্পনগুলি এই যন্ত্রগুলিতে নতুন গুণাবলী দেয়। প্রয়োজনীয় শক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা হয়েছে, অতএব, অপারেশনের ট্রমাটিজম হ্রাস পেয়েছে। উপরন্তু, একটি analgesic এবং hemostatic প্রভাব উদ্ভাসিত হয়। আল্ট্রাসাউন্ড ব্যবহার করে একটি ভোঁতা যন্ত্রের প্রভাব শরীরে উপস্থিত হওয়া নির্দিষ্ট ধরণের নিওপ্লাজমগুলিকে ধ্বংস করতে ব্যবহৃত হয়৷
জৈবিক টিস্যুর উপর প্রভাব অণুজীব ধ্বংস করার জন্য পরিচালিত হয় এবং ওষুধ ও চিকিৎসা যন্ত্রের জীবাণুমুক্তকরণের প্রক্রিয়ায় ব্যবহৃত হয়।
অভ্যন্তরীণ অঙ্গের গবেষণা
মূলত আমরা পেটের গহ্বরের অধ্যয়নের কথা বলছি। এই উদ্দেশ্যে, একটি বিশেষ যন্ত্রপাতি ব্যবহার করা হয়। আল্ট্রাসাউন্ড বিভিন্ন টিস্যু এবং শারীরবৃত্তীয় অসঙ্গতিগুলি খুঁজে পেতে এবং সনাক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। চ্যালেঞ্জটি প্রায়ই নিম্নরূপ: একটি ম্যালিগন্যান্সি সন্দেহ করা হয় এবং একটি সৌম্য বা সংক্রামক ক্ষত থেকে আলাদা করা প্রয়োজন৷
আল্ট্রাসাউন্ড লিভার পরীক্ষা করতে এবং অন্যান্য কাজের জন্য উপযোগী, যার মধ্যে রয়েছে পিত্ত নালীগুলির বাধা এবং রোগ সনাক্তকরণের পাশাপাশি গলব্লাডারের পরীক্ষা যাতে পাথর এবং অন্যান্য প্যাথলজির উপস্থিতি সনাক্ত করা যায়। এছাড়াও, সিরোসিস এবং অন্যান্য ছড়িয়ে থাকা সৌম্য যকৃতের রোগের জন্য পরীক্ষা করা যেতে পারে।
স্ত্রীরোগবিদ্যার ক্ষেত্রে, প্রধানত ডিম্বাশয় এবং জরায়ুর বিশ্লেষণে, আল্ট্রাসাউন্ডের ব্যবহার দীর্ঘ সময়ের জন্যপ্রধান দিক যা এটি বিশেষভাবে সফলভাবে সঞ্চালিত হয়। প্রায়শই, সৌম্য এবং ম্যালিগন্যান্ট গঠনগুলির পার্থক্য এখানেও প্রয়োজন, যার জন্য সাধারণত সর্বোত্তম বৈসাদৃশ্য এবং স্থানিক রেজোলিউশন প্রয়োজন। অন্যান্য অনেক অভ্যন্তরীণ অঙ্গের অধ্যয়নের ক্ষেত্রে অনুরূপ সিদ্ধান্তগুলি কার্যকর হতে পারে৷
দন্তচিকিৎসায় আল্ট্রাসাউন্ডের ব্যবহার
আল্ট্রাসাউন্ড দন্তচিকিৎসাতেও এর পথ খুঁজে পেয়েছে, যেখানে এটি টারটার অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এটি আপনাকে দ্রুত, রক্তহীন এবং ব্যথাহীনভাবে ফলক এবং পাথর অপসারণ করতে দেয়। একই সময়ে, মৌখিক মিউকোসা আহত হয় না, এবং গহ্বরের "পকেট" জীবাণুমুক্ত হয়। ব্যথার পরিবর্তে, রোগী উষ্ণতার অনুভূতি অনুভব করে।
