समांतरित्र: Difference between revisions

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{{Short description|Device which narrows or straightens a beam}}[[File:ParticleCollimator.svg|thumb|300px|एक कण कोलिमेटर का उदाहरण]]एक कोलिमेटर एक ऐसा उपकरण है जो कणों या तरंगों की एक किरण को संकुचित करता है।संकीर्ण करने के लिए या तो गति की दिशाओं को एक विशिष्ट दिशा में अधिक संरेखित होने का कारण बन सकता है (अर्थात, कोलाइमेटेड प्रकाश या [[समानांतर (ज्यामिति)]] किरणें बनाएं), या बीम के स्थानिक [[क्रॉस सेक्शन (ज्यामिति)]] को छोटा होने का कारण बनें (बीम सीमित डिवाइस)।
{{Short description|Device which narrows or straightens a beam}}[[File:ParticleCollimator.svg|thumb|300px|कण समांतरित्र का उदाहरण]]संधानक उपकरण है जो कणों या तरंगों के किरण को संकुचित करता है। संकुचित करने का अर्थ या तो गति की दिशाओं को विशिष्ट दिशा में अधिक संरेखित करने का कारण हो सकता है (अर्थात, एकदिशीकृत [[प्रकाश]] या [[समानांतर]] किरणें बनाना), या किरणपुंज के स्थानिक [[अनुप्रस्थ परिच्छेद]] को छोटा करने के लिए ( किरणपुंज परिसीमित उपकरण) का कारण बनना।


== इतिहास ==
== इतिहास ==
अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी [[हेनरी कैटर]] [[अस्थायी कोलाइटर]] के आविष्कारक थे, जिसने व्यावहारिक खगोल विज्ञान के लिए एक महान सेवा प्रदान की। उन्होंने जनवरी 1825 में अपने आविष्कार के बारे में बताया।<ref>[https://archive.org/stream/philtrans02678693/02678693_djvu.txt The Description of a Floating Collimator. By Captain Henry Kater.] Read January 13, 1825. [Phil. Trans. 1825, p. 147.]</ref> अपनी रिपोर्ट में, कैटर ने [[कार्ल फ्रेडरिक गॉस]] और [[फ्रेडरिक बेसेल]] द्वारा इस क्षेत्र में पिछले काम का उल्लेख किया।
अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी [[हेनरी कैटर]] [[अस्थायी कोलाइटर|अस्थायी समांतरक]] के आविष्कारक थे, जिसने व्यावहारिक खगोल विज्ञान के लिए अधिक उपयुक्त सेवा प्रदान की। उन्होंने जनवरी 1825 में अपने आविष्कार की सूचना दी।<ref>[https://archive.org/stream/philtrans02678693/02678693_djvu.txt The Description of a Floating Collimator. By Captain Henry Kater.] Read January 13, 1825. [Phil. Trans. 1825, p. 147.]</ref> कैटर ने अपनी रिपोर्ट में [[कार्ल फ्रेडरिक गॉस]] और फ्रेडरिक बेसेल द्वारा इस क्षेत्र में किए गए पहले के कार्य का उल्लेख किया है।


== ऑप्टिकल कोलिमेटर ==
== प्रकाशिक समांतरित्र ==
{{Main|Collimated light}}
{{Main|एकदिशीकृत प्रकाश}}
[[File:Collimator.svg|thumb|right|एक बल्ब, एक एपर्चर (), और एक प्लानो-उत्तल लेंस (एल) के साथ एक ऑप्टिकल कोलिमेटर का एक उदाहरण]]ऑप्टिक्स में, एक कोलिमेटर में एक [[घुमावदार दर्पण]] या [[लेंस ([[[[प्रकाश]]िकी]])]] सम्मिलित हो सकते हैं, जिसमें कुछ प्रकार के प्रकाश स्रोत और/या इसके ध्यान (प्रकाशिकी) पर एक छवि होती है।इसका उपयोग [[अनंतता]] पर केंद्रित एक लक्ष्य को कम या बिना किसी [[लंबन]] के साथ दोहराने के लिए किया जा सकता है।
[[File:Collimator.svg|thumb|right|बल्ब, द्वारक (A), और समतल उत्‍तल लेन्स (L) के साथ प्रकाशिक समांतरित्र का उदाहरण]]प्रकाशिकी में, समांतरित्र में [[घुमावदार दर्पण]] या लेंस सम्मिलित हो सकते हैं, जिसमें किसी प्रकार का प्रकाश स्रोत और/या उसके केंद्र पर एक छवि हो। इसका उपयोग कम या बिना [[लंबन]] के [[अनंत]] पर केंद्रित लक्ष्य को दोहराने के लिए किया जा सकता है।


प्रकाश व्यवस्था में, कोलिमेटर्स को आमतौर पर [[अस्त -व्यस्त प्रकाशिकी]] के सिद्धांतों का उपयोग करके डिज़ाइन किया जाता है।<ref name="IntroNio2e">{{cite book |first= Julio |last= Chaves |title= Introduction to Nonimaging Optics, Second Edition |url=https://books.google.com/books?id=e11ECgAAQBAJ |publisher= [[CRC Press]] |year= 2015 |isbn= 978-1482206739}}</ref>
प्रकाश व्यवस्था में, समांतरित्र को सामान्य रूप से ग़ैर-प्रतिबिम्बन [[अस्त -व्यस्त प्रकाशिकी|प्रकाशिकी]] के सिद्धांतों का उपयोग करके डिज़ाइन किया जाता है।<ref name="IntroNio2e">{{cite book |first= Julio |last= Chaves |title= Introduction to Nonimaging Optics, Second Edition |url=https://books.google.com/books?id=e11ECgAAQBAJ |publisher= [[CRC Press]] |year= 2015 |isbn= 978-1482206739}}</ref>
अन्य ऑप्टिकल उपकरणों को जांचने के लिए ऑप्टिकल कोलिमेटर का उपयोग किया जा सकता है,<ref>[http://www.rondexter.com/professional/equipment/collimators.htm "''Collimators and Auto Collimators''" by Ron Dexter]</ref> यह जांचने के लिए कि क्या सभी तत्वों को [[ऑप्टिकल अक्ष]] पर संरेखित किया जाता है, तत्वों को उचित फोकस पर सेट करने के लिए, या दो या अधिक उपकरणों जैसे दूरबीन या बंदूक बैरल और दृष्टि (डिवाइस) को संरेखित करने के लिए।<ref>{{Cite web |url=http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=WO2001016548&DISPLAY=DESC |title=WIPO "Magnetic lightweight collimator" |access-date=2007-12-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090202011147/http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=WO2001016548&DISPLAY=DESC |archive-date=2009-02-02 |url-status=dead }}</ref> एक सर्वेक्षण कैमरा को उसके [[फिद्यूशियरी मार्कर]] को सेट करके टकराया जा सकता है ताकि वे [[photogrammetry]] के रूप में प्रमुख बिंदु को परिभाषित करें।


ऑप्टिकल कोलिमेटर्स का उपयोग कोलिमेटर दृष्टि में बंदूक स्थलों के रूप में भी किया जाता है, जो एक साधारण ऑप्टिकल कोलाइमेटर है जिसमें एक क्रॉस हेयर या कुछ अन्य [[लजीला व्यक्ति]] है।दर्शक केवल रेटिकल की एक छवि देखता है।उन्हें इसका उपयोग या तो दोनों आंखों के साथ खुली और एक आंख को कोलाइमेटर दृष्टि में देखने के लिए करना होगा, एक आंख खुली और सिर को वैकल्पिक रूप से दृष्टि और लक्ष्य को देखने के लिए, या एक आंख के साथ आंशिक रूप से दृष्टि और लक्ष्य को उसी पर देखने के लिएसमय।<ref>[https://archive.org/details/elementaryoptics00unitrich/page/84 <!-- quote=Collimator sight. --> Elementary optics and applications to fire control instruments: May, 1921 By United States. Army. Ordnance Dept, page 84]</ref>{{what|reason=This sentence had wrong or missing words. I hope I've corrected it properly. It remains a bit confusing|date=June 2015}} एक [[किरण विभाजक]] जोड़ने से दर्शक को रेटिकल और [[देखने के क्षेत्र]] को देखने की स्वीकृति मिलती है, जिससे एक [[परावर्तक दृष्टि]] बन जाती है।
अन्य प्रकाशिक उपकरणों को जांचने के लिए प्रकाशिक समांतरित्र का उपयोग किया जा सकता है,<ref>[http://www.rondexter.com/professional/equipment/collimators.htm "''Collimators and Auto Collimators''" by Ron Dexter]</ref> यह जांचने के लिए कि क्या सभी तत्वों को [[ऑप्टिकल अक्ष|प्रकाशिक अक्ष]] पर संरेखित किया जाता है, ताकि तत्वों को उपयुक्त केंद्र पर निर्धारित करने के लिए, या दो या दो से अधिक उपकरणों जैसे कि दूरबीन या बंदूक की नली और तोपखाना को संरेखित किया जा सके।<ref>{{Cite web |url=http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=WO2001016548&DISPLAY=DESC |title=WIPO "Magnetic lightweight collimator" |access-date=2007-12-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20090202011147/http://www.wipo.int/pctdb/en/wo.jsp?IA=WO2001016548&DISPLAY=DESC |archive-date=2009-02-02 |url-status=dead }}</ref> सर्वेक्षण करने वाले कैमरे को इसके वैश्वासिक चिन्हक को निर्धारित करके सम्‍मिलित किया जा सकता है ताकि वे मुख्य बिंदु को परिभाषित कर सकें, जैसा कि फोटोग्राममिति में होता है।


Collimators का उपयोग [[लेज़र डायोड]] और कार्बन डाइऑक्साइड लेजर के साथ किया जा सकता है | CO।<sub>2</sub> लेज़रों को काटना।लंबे समय तक पर्याप्त [[सुसंगतता लंबाई]] के साथ एक लेजर स्रोत के उचित संक्रांति को एक [[कतरनी इंटरफेरोमीटर]] के साथ सत्यापित किया जा सकता है।
प्रकाशिक समांतरित्र का उपयोग समांतरित्र दृष्टि में तोपखाना के रूप में भी किया जाता है, जो अनुप्रस्थ तार या इसके केंद्र पर कुछ अन्य रेटिकल (दूरबीन के मुहाने में लगी जाली) के साथ एक साधारण प्रकाशिक समांतरित्र है। दर्शक केवल रेटिकल की छवि देखता है। उन्हें या तो दोनों आँखों को खोलकर और आँख को संधानक दृष्टि से एक आँख खोलकर और सिर को वैकल्पिक रूप से दृष्टि और लक्ष्य को देखने के लिए या एक आँख से आंशिक रूप से समान समय में दृष्टि और लक्ष्य को देखने के लिए उपयोग करना होता है।<ref>[https://archive.org/details/elementaryoptics00unitrich/page/84 <!-- quote=Collimator sight. --> Elementary optics and applications to fire control instruments: May, 1921 By United States. Army. Ordnance Dept, page 84]</ref>{{what|reason=This sentence had wrong or missing words. I hope I've corrected it properly. It remains a bit confusing|date=June 2015}} [[किरण विभाजक]] जोड़ने से दर्शकों को परावर्तक दृष्टि बनाने, रेटिकल और [[देखने के क्षेत्र|दृश्य क्षेत्र]] को देखने की स्वीकृति मिलती है।


== एक्स-रे, गामा रे, और न्यूट्रॉन कोलिमेटर ==
संधानक का उपयोग [[लेज़र डायोड]] और कार्बन डाइऑक्साइड (CO<sub>2</sub>) काटने वाले लेजर के साथ किया जा सकता है। लंबे समय तक सुसंगतता लंबाई के साथ एक लेजर स्रोत के उपयुक्त समतलीकरण को अपरूपण व्यतिकरणमापीय से सत्यापित किया जा सकता है।
[[File:NNSA-NSO-190.jpg|thumb|कोलिमेटर्स एक परमाणु परीक्षण से गामा किरणों और न्यूट्रॉन को रिकॉर्ड करते थे।]][[एक्स-रे ऑप्टिक्स]], गामा रे ऑप्टिक्स, और [[न्यूट्रॉन विकिरण]] प्रकाशिकी में, एक कोलिमेटर एक उपकरण है जो किरणों की एक धारा को फ़िल्टर करता है ताकि केवल एक निर्दिष्ट दिशा के समानांतर यात्रा करने वालों को स्वीकृति दी जाए।Collimators का उपयोग एक्स-रे, गामा-रे, और न्यूट्रॉन इमेजिंग के लिए किया जाता है क्योंकि लेंस का उपयोग करके इस प्रकार के विकिरण को एक छवि में ध्यान केंद्रित करना मुश्किल है, जैसा कि ऑप्टिकल या निकट-ऑप्टिकल वेवलेंथ में [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण]] के साथ नियमित है।कोलाइमेटर्स का उपयोग [[परमाणु ऊर्जा स्टेशन]]ों में विकिरण डिटेक्टरों में भी किया जाता है ताकि उन्हें प्रत्यक्ष रूप से संवेदनशील बनाया जा सके।
 
== एक्स-रे, गामा किरण, और न्यूट्रॉन समांतरित्र ==
[[File:NNSA-NSO-190.jpg|thumb|समांतरित्र परमाणु परीक्षण से गामा किरणों और न्यूट्रॉन को रिकॉर्ड करते थे।]][[एक्स-रे ऑप्टिक्स|एक्स-रे प्रकाशिकी]], गामा किरण प्रकाशिकी, और [[न्यूट्रॉन विकिरण]] प्रकाशिकी में, समांतरित्र उपकरण है जो किरणों की प्रवाह को फ़िल्टर करता है ताकि केवल निर्दिष्ट दिशा के समानांतर संचारण करने वालों को स्वीकृति दी जा सके। संधानक का उपयोग एक्स-रे, गामा-किरण, और न्यूट्रॉन प्रतिबिम्ब के लिए किया जाता है क्योंकि लेंस का उपयोग करके इस प्रकार के विकिरण को छवि में ध्यान केंद्रित करना कठिन होता है, जैसा कि प्रकाशिक या लगभग-प्रकाशिक तरंग दैर्ध्य में [[विद्युत चुम्बकीय विकिरण]] के साथ नियमित है। समांतरित्र का उपयोग परमाणु ऊर्जा केंद्रों में विकिरण अभिज्ञापक में भी किया जाता है ताकि उन्हें दिशात्मक रूप से संवेदनशील बनाया जा सके।


=== अनुप्रयोग ===
=== अनुप्रयोग ===
[[File:Collimator2.svg|right|thumb|200px|कैसे एक Söller Collimator किरणों की एक धारा को फ़िल्टर करता है।शीर्ष: एक कोलिमेटर के बिना।निचला: एक कोलिमेटर के साथ।]]दाईं ओर का आंकड़ा दिखाता है कि कैसे न्यूट्रॉन और एक्स-रे मशीनों में एक Söller Collimator का उपयोग किया जाता है।ऊपरी पैनल एक ऐसी स्थिति दिखाता है जहां एक कोलीमेटर का उपयोग नहीं किया जाता है, जबकि निचला पैनल एक कोलाइमेटर का परिचय देता है।दोनों पैनलों में विकिरण का स्रोत दाईं ओर है, और छवि पैनलों के बाईं ओर ग्रे प्लेट पर दर्ज की जाती है।
[[File:Collimator2.svg|right|thumb|200px|सोलेर समांतरित्र किरणों की धारा को फ़िल्टर करता है। शीर्ष: एक समापक के बिना। नीचे: एक समापक के साथ।]]दाईं ओर का आंकड़ा दिखाता है कि कैसे न्यूट्रॉन और एक्स-रे मशीनों में सोलेर समांतरित्र का उपयोग किया जाता है। ऊपरी पैनल ऐसी स्थिति दिखाता है जहां समांतरित्र का उपयोग नहीं किया जाता है, जबकि निचला पैनल समांतरित्र को पुरःस्थापित करता है। दोनों पैनलों में विकिरण का स्रोत दाईं ओर है, और छवि पैनलों के बाईं ओर ग्रे प्लेट पर व्यवस्थित की जाती है।


एक कोलिमेटर के बिना, सभी दिशाओं से किरणें दर्ज की जाएंगी;उदाहरण के लिए, एक किरण जो नमूना (आरेख के दाईं ओर) के शीर्ष से गुजर चुकी है, लेकिन नीचे की ओर यात्रा करने के लिए होती है, प्लेट के नीचे दर्ज की जा सकती है।परिणामी छवि इतनी धुंधली और अप्रत्यक्ष होगी कि बेकार हो।
समांतरित्र के बिना, सभी दिशाओं से किरणें व्यवस्थित की जाएंगी; उदाहरण के लिए, किरण जो प्रतिदर्श (आरेख के दाईं ओर) के शीर्ष के माध्यम से पारित हो चुकी है, लेकिन नीचे की दिशा में संचारण करने के लिए होती है, प्लेट के नीचे व्यवस्थित की जा सकती है। परिणामी छवि इतनी अस्पष्ट और अव्यक्त होगी कि वह अनुपयोगी हो जाएगी।


आकृति के निचले पैनल में, एक कोलिमेटर को जोड़ा गया है (नीली सलाखों)।यह आने वाले विकिरण के लिए सीसा या अन्य सामग्री अपारदर्शी की एक शीट हो सकती है, इसके माध्यम से ऊब चुके कई छोटे छेदों के साथ या न्यूट्रॉन के स्थिति में यह एक सैंडविच व्यवस्था हो सकती है (जो कि कई फीट लंबी हो सकती है - एंगिन -एक्स देखें)न्यूट्रॉन ट्रांसमिटिंग सामग्री के साथ न्यूट्रॉन अवशोषित सामग्री (जैसे [[गैडोलीनियम]]) के बीच बारी -बारी से कई परतें।यह कुछ सरल हो सकता है उदा।वायु।या अगर यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता है तो एल्यूमीनियम का उपयोग किया जा सकता है।यदि यह एक घूर्णन विधानसभा का हिस्सा है, तो सैंडविच घुमावदार हो सकता है।यह कोलाइमेशन के अलावा ऊर्जा चयन की स्वीकृति देता है - कोलाइमेटर की वक्रता और इसके रोटेशन में केवल एक ऊर्जा के लिए एक सीधा रास्ता पेश किया जाएगा।केवल किरणें जो छेद के लगभग समानांतर यात्रा कर रही हैं, वे उनके माध्यम से गुजरेंगी - किसी भी अन्य को प्लेट की सतह या एक छेद के किनारे से टकराकर अवशोषित किया जाएगा।यह सुनिश्चित करता है कि किरणें प्लेट पर उनके उचित स्थान पर दर्ज की जाती हैं, एक स्पष्ट छवि का उत्पादन करती हैं।
आकृति के निचले पैनल में, समांतरक (नीली पट्टी) जोड़ा गया है। यह सीसे की परत या आने वाले विकिरण के लिए अपारदर्शी अन्य सामग्री हो सकती है जिसमें कई छोटे छिद्र होते हैं या न्यूट्रॉन की स्थिति में यह एक मध्यहित व्यवस्था हो सकती है (जो कई फीट तक लंबा हो सकता है - इंजन-एक्स देखें) जिसमें न्यूट्रॉन अवशोषित सामग्री (जैसे गैडोलिनियम) के बीच वैकल्पिक रूप से न्यूट्रॉन संचारण सामग्री होती है। यह कुछ साधारण हो सकता है उदा- वायु या यदि यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता है तो एल्यूमीनियम का उपयोग किया जा सकता है। यदि यह घूर्णन उपसमन्वायोजन का भाग बनता है, तो मध्यहित को घुमावदार किया जा सकता है। यह संधारन के अतिरिक्त ऊर्जा चयन की स्वीकृति देता है - समांतरित्र की वक्रता और इसके घूर्णन में केवल ऊर्जा के लिए ऋजु पथ प्रस्तुत किया जाएगा। केवल वे किरणें जो छिद्रों के लगभग समानांतर संचारण कर रही हैं, वे उनके माध्यम से गुजरेंगी - किसी भी अन्य को प्लेट की सतह या छिद्रों के किनारे से टकराकर अवशोषित किया जाएगा। यह सुनिश्चित करता है कि किरणें प्लेट पर उनके उपयुक्त स्थान पर व्यवस्थित की जाती हैं, जिससे एक स्पष्ट छवि बनती है।


गामा विकिरण स्रोतों जैसे कि इरिडियम के आइसोटोप्स का उपयोग करके [[औद्योगिक रेडियोग्राफी]] के लिए। इरिडियम -192 या [[कोबाल्ट -60]], एक कोलिमेटर (बीम लिमिटिंग डिवाइस) रेडियोग्राफर को एक फिल्म को उजागर करने और रेडियोग्राफ़ बनाने के लिए विकिरण के संपर्क को नियंत्रित करने की स्वीकृति देता है, सामग्री का निरीक्षण करने के लिए सामग्री का निरीक्षण करने के लिए सामग्री का निरीक्षण करता है।दोष के।इस उदाहरण में एक कोलिमेटर सबसे अधिक [[टंगस्टन]] से बना होता है, और इसके अनुसार रेट किया जाता है कि इसमें कितनी आधी मूल्य परतें होती हैं, अर्थात, कितनी बार यह अवांछनीय विकिरण को आधे से कम करता है।उदाहरण के लिए, 4 एचवीएल टंगस्टन कोलाइमेटर के किनारों पर सबसे पतली दीवारें {{convert|0.52|in|mm|abbr=on|disp=flip}} मोटी उनके माध्यम से गुजरने वाले विकिरण की तीव्रता को 88.5%तक कम करेगी।इन कोलिमेटर्स का आकार उत्सर्जित विकिरण को नमूना और एक्स-रे फिल्म की ओर स्वतंत्र रूप से यात्रा करने की स्वीकृति देता है, जबकि अधिकांश विकिरण को अवरुद्ध करता है जो कि अवांछनीय दिशाओं में उत्सर्जित होता है जैसे कि श्रमिकों की ओर।
इरिडियम-192 या कोबाल्ट-60 जैसे गामा विकिरण स्रोतों का उपयोग करते हुए औद्योगिक रेडियोग्राफी के लिए, एक संधानक ( किरणपुंज परिसीमित उपकरण) रेडियोग्राफर को विकिरण के जोखिम को नियंत्रित करने की स्वीकृति देता है ताकि दोष के लिए सामग्री का निरीक्षण करने के लिए फिल्म को अभिदशित किया जा सके और एक रेडियोग्राफ़ बनाया जा सके। इस उदाहरण में समांतरित्र सबसे अधिक [[टंगस्टन]] से बना होता है, और इसमें कितने आधे मूल्य की परतें होती हैं, अर्थात, यह कितनी बार अवांछनीय विकिरण को आधे से कम कर देता है, इसके अनुसार मूल्यांकन किया जाता है। उदाहरण के लिए, 13 मिमी (0.52 इंच) मोटी 4 अर्धमान परत टंगस्टन समांतरित्र के किनारों पर सबसे पतली दीवारें उनके माध्यम से गुजरने वाले विकिरण की तीव्रता को 88.5%तक कम करेगी। इन समांतरित्र का आकार उत्सर्जित विकिरण को प्रतिदर्श और एक्स-रे फिल्म की ओर स्वतंत्र रूप से संचारण करने की स्वीकृति देता है, जबकि अधिकांश विकिरण को अवरुद्ध करता है जो श्रमिकों की तरफ अवांछनीय दिशाओं में उत्सर्जित होता है।


=== सीमाएँ ===
=== सीमाएँ ===
[[File:UW Collimator.jpg|thumb|300px|एक [[न्यूट्रॉन]] स्ट्रीम, वाशिंगटन [[साइक्लोट्रोन]] विश्वविद्यालय के लिए कोलिमेटर]]यद्यपि कोलिमेटर [[ऑप्टिकल संकल्प]] में सुधार करते हैं, वे आने वाले विकिरण को अवरुद्ध करके [[तीव्रता (भौतिकी)]] को भी कम करते हैं, जो रिमोट सेंसिंग उपकरणों के लिए अवांछनीय है जिन्हें उच्च संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है।इस कारण से, [[मंगल ओडिसी]] पर [[गामा रे स्पेक्ट्रोमीटर]] एक गैर-कोलिमेटेड इंस्ट्रूमेंट है।अधिकांश लीड कोलिमेटर्स ने 1% से कम घटना फोटॉन के माध्यम से जाने दिया।इलेक्ट्रॉनिक विश्लेषण के साथ Collimators को बदलने का प्रयास किया गया है। {{Citation needed|date=July 2009}}
[[File:UW Collimator.jpg|thumb|300px|[[न्यूट्रॉन]] प्रवाह, वाशिंगटन [[साइक्लोट्रोन]] विश्वविद्यालय के लिए समांतरित्र]]यद्यपि समांतरित्र [[ऑप्टिकल संकल्प|प्रकाशिक वियोजन]] में अभिवृद्धि करते हैं, वे आने वाले विकिरण को अवरुद्ध करके [[तीव्रता (भौतिकी)]] को भी कम करते हैं, जो सुदूर संवेदन उपकरणों के लिए अवांछनीय है जिन्हें उच्च संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है। इस कारण से, [[मंगल ओडिसी|मंगल लम्बी यात्रा]] पर [[गामा रे स्पेक्ट्रोमीटर|गामा किरण स्पेक्ट्रममीटर]] गैर- एकदिशीकृत उपकरण है। अधिकांश सीसा संधानक 1% से कम घटना फोटॉन के माध्यम से जाने दिया। संधानक को इलेक्ट्रॉनिक विश्लेषण से परिवर्तित करने का प्रयास किया गया है। {{Citation needed|date=July 2009}}




=== विकिरण चिकित्सा में ===
=== विकिरण चिकित्सा में ===
[[रेडियोथेरेपी]] उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले [[रैखिक त्वरक]] में कोलिमेटर्स (बीम सीमित उपकरण) का उपयोग किया जाता है।वे मशीन से उभरने वाले विकिरण की किरण को आकार देने में मदद करते हैं और बीम के अधिकतम क्षेत्र के आकार को सीमित कर सकते हैं।
[[रेडियोथेरेपी|विकिरण चिकित्सा]] उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले [[रैखिक त्वरक]] में समांतरित्र (किरणपुंज सीमित उपकरण) का उपयोग किया जाता है। वे मशीन से निकलने वाले विकिरण के किरणपुंज को आकार देने में सहायता करते हैं और किरणपुंज के अधिकतम क्षेत्र आकार को सीमित कर सकते हैं।


एक रैखिक त्वरक के उपचार प्रमुख में एक प्राथमिक और माध्यमिक कोलाइमेटर दोनों होते हैं।इलेक्ट्रॉन बीम के एक ऊर्ध्वाधर अभिविन्यास तक पहुंचने के बाद प्राथमिक कोलिमेटर तैनात किया जाता है।फोटॉन का उपयोग करते समय, इसे बीम के बाद एक्स-रे लक्ष्य से गुजरने के बाद रखा जाता है।द्वितीयक कोलिमेटर या तो एक चपटा फिल्टर (फोटॉन थेरेपी के लिए) या एक बिखरने वाले पन्नी (इलेक्ट्रॉन थेरेपी के लिए) के बाद तैनात किया जाता है।द्वितीयक कोलिमेटर में दो जबड़े होते हैं जिन्हें या तो बढ़ाया जा सकता है या उपचार क्षेत्र के आकार को कम किया जा सकता है।
रेखीय त्वरक के उपचार शीर्ष में प्राथमिक और द्वितीयक दोनों संधानक होते हैं। इलेक्ट्रॉन किरणपुंज के एक लंबवत अभिविन्यास तक पहुंचने के बाद प्राथमिक समांतरक स्थित है। फोटॉन का उपयोग करते समय, इसे किरणपुंज के एक्स-रे प्रयोजन से गुजरने के बाद रखा जाता है। द्वितीयक समांतरित्र या तो समतल फिल्टर (फोटॉन उपचार के लिए) या प्रकीर्णन पर्णिका (इलेक्ट्रॉन उपचार के लिए) के बाद परिनियोजित किया जाता है। द्वितीयक समांतरित्र में दो मुख होते हैं जिन्हें उपचार क्षेत्र के आकार को बढ़ाने या कम करने के लिए स्थानांतरित किया जा सकता है।


रेडियोथेरेपी में उपचार के क्षेत्रों को स्थानीय बनाने के लिए एक बीम को आकार देने के लिए बहुस्तरीय कोलिमेटर्स (एमएलसी) से जुड़े नए सिस्टम का उपयोग किया जाता है।MLCs में भारी, धातु के कोलाइमेटर प्लेटों के लगभग 50-120 पत्ते होते हैं जो वांछित क्षेत्र के आकार को बनाने के लिए जगह में स्लाइड करते हैं।
विकिरण-चिकित्सा में उपचार के क्षेत्रों को स्थानीय बनाने के लिए किरणपुंज को आकार देने के लिए बहुस्तरीय समांतरित्र (एमएलसी) से जुड़े नए प्रणाली का उपयोग किया जाता है। बहुस्तरीय समांतरित्र में लगभग 50-120 भारी, धातु संधानक प्लेटें जो वांछित क्षेत्र आकार बनाने के लिए स्थिति में स्खलन करते हैं।


=== स्थानिक संकल्प की गणना ===
=== स्थानिक विभेदन की गणना ===
{{unreferenced section|date=October 2022}}
छिद्रों की लंबाई के साथ समानांतर छिद्र संधानक के स्थानिक विभेदन को खोजने के लिए <math>l</math>, छिद्र व्यास <math>D</math> और प्रतिबिम्बित वस्तु की दूरी <math>s</math>, निम्नलिखित सूत्र का उपयोग किया जा सकता है
छेद की लंबाई के साथ एक समानांतर छेद कोलाइमेटर के स्थानिक संकल्प को खोजने के लिए, <math>l</math>, एक छेद व्यास <math>D</math> और imaged वस्तु के लिए दूरी <math>s</math>, निम्न सूत्र का उपयोग किया जा सकता है
<math display="block">R_\text{collimator} = D + \frac{Ds}{l_\text{effective}}</math>
<math display="block">R_\text{collimator} = D + \frac{Ds}{l_\text{effective}}</math>
जहां प्रभावी लंबाई को परिभाषित किया गया है
जहां प्रभावी लंबाई को परिभाषित किया गया है
<math display="block">l_\text{effective} = l - \frac{2}{\mu}</math>
<math display="block">l_\text{effective} = l - \frac{2}{\mu}</math>
कहाँ <math>\mu</math> उस सामग्री का रैखिक क्षीणन गुणांक है जिसमें से कोलिमेटर बनाया जाता है।
जहां <math>\mu</math> उस सामग्री का रैखिक क्षीणन गुणांक है जिससे संधानक बनाया जाता है।


== यह भी देखें ==
== यह भी देखें ==
*[[शवण]]
*[[शवण|स्वत: संपार्श्विक]]
*[[स्वत:]]
*[[स्वत:|स्वत: समांतरक]]
*टकराया हुआ प्रकाश
*संपार्श्विक प्रकाश
*नॉनिमेजिंग ऑप्टिक्स
*गैर-प्रतिबिंबन प्रकाशिकी
*लाइटिंग में [[चेहरे की विकृति]]
*अति-सूक्ष्म प्रकाश व्यवस्था


==संदर्भ==
==संदर्भ==
{{Reflist}}
{{Reflist}}


{{Electromagnetic spectrum}}
[[Category:All articles with unsourced statements]]
[[Category: त्वरक भौतिकी]] [[Category: न्यूट्रॉन इंस्ट्रूमेंटेशन]] [[Category: ऑप्टिकल उपकरण]] [[Category: रेडियोलोजी]] [[Category: संक्रांति इंस्ट्रूमेंटेशन]] [[Category: एक्स-रे इंस्ट्रूमेंटेशन]]  
[[Category:Articles with hatnote templates targeting a nonexistent page]]
 
[[Category:Articles with invalid date parameter in template]]
 
[[Category:Articles with unsourced statements from July 2009]]
 
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[[Category:Created On 01/02/2023]]
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[[Category:ऑप्टिकल उपकरण]]
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[[Category:संक्रांति इंस्ट्रूमेंटेशन]]

Latest revision as of 12:04, 7 February 2023

कण समांतरित्र का उदाहरण

संधानक उपकरण है जो कणों या तरंगों के किरण को संकुचित करता है। संकुचित करने का अर्थ या तो गति की दिशाओं को विशिष्ट दिशा में अधिक संरेखित करने का कारण हो सकता है (अर्थात, एकदिशीकृत प्रकाश या समानांतर किरणें बनाना), या किरणपुंज के स्थानिक अनुप्रस्थ परिच्छेद को छोटा करने के लिए ( किरणपुंज परिसीमित उपकरण) का कारण बनना।

इतिहास

अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी हेनरी कैटर अस्थायी समांतरक के आविष्कारक थे, जिसने व्यावहारिक खगोल विज्ञान के लिए अधिक उपयुक्त सेवा प्रदान की। उन्होंने जनवरी 1825 में अपने आविष्कार की सूचना दी।[1] कैटर ने अपनी रिपोर्ट में कार्ल फ्रेडरिक गॉस और फ्रेडरिक बेसेल द्वारा इस क्षेत्र में किए गए पहले के कार्य का उल्लेख किया है।

प्रकाशिक समांतरित्र

बल्ब, द्वारक (A), और समतल उत्‍तल लेन्स (L) के साथ प्रकाशिक समांतरित्र का उदाहरण

प्रकाशिकी में, समांतरित्र में घुमावदार दर्पण या लेंस सम्मिलित हो सकते हैं, जिसमें किसी प्रकार का प्रकाश स्रोत और/या उसके केंद्र पर एक छवि हो। इसका उपयोग कम या बिना लंबन के अनंत पर केंद्रित लक्ष्य को दोहराने के लिए किया जा सकता है।

प्रकाश व्यवस्था में, समांतरित्र को सामान्य रूप से ग़ैर-प्रतिबिम्बन प्रकाशिकी के सिद्धांतों का उपयोग करके डिज़ाइन किया जाता है।[2]

अन्य प्रकाशिक उपकरणों को जांचने के लिए प्रकाशिक समांतरित्र का उपयोग किया जा सकता है,[3] यह जांचने के लिए कि क्या सभी तत्वों को प्रकाशिक अक्ष पर संरेखित किया जाता है, ताकि तत्वों को उपयुक्त केंद्र पर निर्धारित करने के लिए, या दो या दो से अधिक उपकरणों जैसे कि दूरबीन या बंदूक की नली और तोपखाना को संरेखित किया जा सके।[4] सर्वेक्षण करने वाले कैमरे को इसके वैश्वासिक चिन्हक को निर्धारित करके सम्‍मिलित किया जा सकता है ताकि वे मुख्य बिंदु को परिभाषित कर सकें, जैसा कि फोटोग्राममिति में होता है।

प्रकाशिक समांतरित्र का उपयोग समांतरित्र दृष्टि में तोपखाना के रूप में भी किया जाता है, जो अनुप्रस्थ तार या इसके केंद्र पर कुछ अन्य रेटिकल (दूरबीन के मुहाने में लगी जाली) के साथ एक साधारण प्रकाशिक समांतरित्र है। दर्शक केवल रेटिकल की छवि देखता है। उन्हें या तो दोनों आँखों को खोलकर और आँख को संधानक दृष्टि से एक आँख खोलकर और सिर को वैकल्पिक रूप से दृष्टि और लक्ष्य को देखने के लिए या एक आँख से आंशिक रूप से समान समय में दृष्टि और लक्ष्य को देखने के लिए उपयोग करना होता है।[5][clarification needed] किरण विभाजक जोड़ने से दर्शकों को परावर्तक दृष्टि बनाने, रेटिकल और दृश्य क्षेत्र को देखने की स्वीकृति मिलती है।

संधानक का उपयोग लेज़र डायोड और कार्बन डाइऑक्साइड (CO2) काटने वाले लेजर के साथ किया जा सकता है। लंबे समय तक सुसंगतता लंबाई के साथ एक लेजर स्रोत के उपयुक्त समतलीकरण को अपरूपण व्यतिकरणमापीय से सत्यापित किया जा सकता है।

एक्स-रे, गामा किरण, और न्यूट्रॉन समांतरित्र

समांतरित्र परमाणु परीक्षण से गामा किरणों और न्यूट्रॉन को रिकॉर्ड करते थे।

एक्स-रे प्रकाशिकी, गामा किरण प्रकाशिकी, और न्यूट्रॉन विकिरण प्रकाशिकी में, समांतरित्र उपकरण है जो किरणों की प्रवाह को फ़िल्टर करता है ताकि केवल निर्दिष्ट दिशा के समानांतर संचारण करने वालों को स्वीकृति दी जा सके। संधानक का उपयोग एक्स-रे, गामा-किरण, और न्यूट्रॉन प्रतिबिम्ब के लिए किया जाता है क्योंकि लेंस का उपयोग करके इस प्रकार के विकिरण को छवि में ध्यान केंद्रित करना कठिन होता है, जैसा कि प्रकाशिक या लगभग-प्रकाशिक तरंग दैर्ध्य में विद्युत चुम्बकीय विकिरण के साथ नियमित है। समांतरित्र का उपयोग परमाणु ऊर्जा केंद्रों में विकिरण अभिज्ञापक में भी किया जाता है ताकि उन्हें दिशात्मक रूप से संवेदनशील बनाया जा सके।

अनुप्रयोग

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सोलेर समांतरित्र किरणों की धारा को फ़िल्टर करता है। शीर्ष: एक समापक के बिना। नीचे: एक समापक के साथ।

दाईं ओर का आंकड़ा दिखाता है कि कैसे न्यूट्रॉन और एक्स-रे मशीनों में सोलेर समांतरित्र का उपयोग किया जाता है। ऊपरी पैनल ऐसी स्थिति दिखाता है जहां समांतरित्र का उपयोग नहीं किया जाता है, जबकि निचला पैनल समांतरित्र को पुरःस्थापित करता है। दोनों पैनलों में विकिरण का स्रोत दाईं ओर है, और छवि पैनलों के बाईं ओर ग्रे प्लेट पर व्यवस्थित की जाती है।

समांतरित्र के बिना, सभी दिशाओं से किरणें व्यवस्थित की जाएंगी; उदाहरण के लिए, किरण जो प्रतिदर्श (आरेख के दाईं ओर) के शीर्ष के माध्यम से पारित हो चुकी है, लेकिन नीचे की दिशा में संचारण करने के लिए होती है, प्लेट के नीचे व्यवस्थित की जा सकती है। परिणामी छवि इतनी अस्पष्ट और अव्यक्त होगी कि वह अनुपयोगी हो जाएगी।

आकृति के निचले पैनल में, समांतरक (नीली पट्टी) जोड़ा गया है। यह सीसे की परत या आने वाले विकिरण के लिए अपारदर्शी अन्य सामग्री हो सकती है जिसमें कई छोटे छिद्र होते हैं या न्यूट्रॉन की स्थिति में यह एक मध्यहित व्यवस्था हो सकती है (जो कई फीट तक लंबा हो सकता है - इंजन-एक्स देखें) जिसमें न्यूट्रॉन अवशोषित सामग्री (जैसे गैडोलिनियम) के बीच वैकल्पिक रूप से न्यूट्रॉन संचारण सामग्री होती है। यह कुछ साधारण हो सकता है उदा- वायु या यदि यांत्रिक शक्ति की आवश्यकता है तो एल्यूमीनियम का उपयोग किया जा सकता है। यदि यह घूर्णन उपसमन्वायोजन का भाग बनता है, तो मध्यहित को घुमावदार किया जा सकता है। यह संधारन के अतिरिक्त ऊर्जा चयन की स्वीकृति देता है - समांतरित्र की वक्रता और इसके घूर्णन में केवल ऊर्जा के लिए ऋजु पथ प्रस्तुत किया जाएगा। केवल वे किरणें जो छिद्रों के लगभग समानांतर संचारण कर रही हैं, वे उनके माध्यम से गुजरेंगी - किसी भी अन्य को प्लेट की सतह या छिद्रों के किनारे से टकराकर अवशोषित किया जाएगा। यह सुनिश्चित करता है कि किरणें प्लेट पर उनके उपयुक्त स्थान पर व्यवस्थित की जाती हैं, जिससे एक स्पष्ट छवि बनती है।

इरिडियम-192 या कोबाल्ट-60 जैसे गामा विकिरण स्रोतों का उपयोग करते हुए औद्योगिक रेडियोग्राफी के लिए, एक संधानक ( किरणपुंज परिसीमित उपकरण) रेडियोग्राफर को विकिरण के जोखिम को नियंत्रित करने की स्वीकृति देता है ताकि दोष के लिए सामग्री का निरीक्षण करने के लिए फिल्म को अभिदशित किया जा सके और एक रेडियोग्राफ़ बनाया जा सके। इस उदाहरण में समांतरित्र सबसे अधिक टंगस्टन से बना होता है, और इसमें कितने आधे मूल्य की परतें होती हैं, अर्थात, यह कितनी बार अवांछनीय विकिरण को आधे से कम कर देता है, इसके अनुसार मूल्यांकन किया जाता है। उदाहरण के लिए, 13 मिमी (0.52 इंच) मोटी 4 अर्धमान परत टंगस्टन समांतरित्र के किनारों पर सबसे पतली दीवारें उनके माध्यम से गुजरने वाले विकिरण की तीव्रता को 88.5%तक कम करेगी। इन समांतरित्र का आकार उत्सर्जित विकिरण को प्रतिदर्श और एक्स-रे फिल्म की ओर स्वतंत्र रूप से संचारण करने की स्वीकृति देता है, जबकि अधिकांश विकिरण को अवरुद्ध करता है जो श्रमिकों की तरफ अवांछनीय दिशाओं में उत्सर्जित होता है।

सीमाएँ

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न्यूट्रॉन प्रवाह, वाशिंगटन साइक्लोट्रोन विश्वविद्यालय के लिए समांतरित्र

यद्यपि समांतरित्र प्रकाशिक वियोजन में अभिवृद्धि करते हैं, वे आने वाले विकिरण को अवरुद्ध करके तीव्रता (भौतिकी) को भी कम करते हैं, जो सुदूर संवेदन उपकरणों के लिए अवांछनीय है जिन्हें उच्च संवेदनशीलता की आवश्यकता होती है। इस कारण से, मंगल लम्बी यात्रा पर गामा किरण स्पेक्ट्रममीटर गैर- एकदिशीकृत उपकरण है। अधिकांश सीसा संधानक 1% से कम घटना फोटॉन के माध्यम से जाने दिया। संधानक को इलेक्ट्रॉनिक विश्लेषण से परिवर्तित करने का प्रयास किया गया है।[citation needed]


विकिरण चिकित्सा में

विकिरण चिकित्सा उपचार के लिए उपयोग किए जाने वाले रैखिक त्वरक में समांतरित्र (किरणपुंज सीमित उपकरण) का उपयोग किया जाता है। वे मशीन से निकलने वाले विकिरण के किरणपुंज को आकार देने में सहायता करते हैं और किरणपुंज के अधिकतम क्षेत्र आकार को सीमित कर सकते हैं।

रेखीय त्वरक के उपचार शीर्ष में प्राथमिक और द्वितीयक दोनों संधानक होते हैं। इलेक्ट्रॉन किरणपुंज के एक लंबवत अभिविन्यास तक पहुंचने के बाद प्राथमिक समांतरक स्थित है। फोटॉन का उपयोग करते समय, इसे किरणपुंज के एक्स-रे प्रयोजन से गुजरने के बाद रखा जाता है। द्वितीयक समांतरित्र या तो समतल फिल्टर (फोटॉन उपचार के लिए) या प्रकीर्णन पर्णिका (इलेक्ट्रॉन उपचार के लिए) के बाद परिनियोजित किया जाता है। द्वितीयक समांतरित्र में दो मुख होते हैं जिन्हें उपचार क्षेत्र के आकार को बढ़ाने या कम करने के लिए स्थानांतरित किया जा सकता है।

विकिरण-चिकित्सा में उपचार के क्षेत्रों को स्थानीय बनाने के लिए किरणपुंज को आकार देने के लिए बहुस्तरीय समांतरित्र (एमएलसी) से जुड़े नए प्रणाली का उपयोग किया जाता है। बहुस्तरीय समांतरित्र में लगभग 50-120 भारी, धातु संधानक प्लेटें जो वांछित क्षेत्र आकार बनाने के लिए स्थिति में स्खलन करते हैं।

स्थानिक विभेदन की गणना

छिद्रों की लंबाई के साथ समानांतर छिद्र संधानक के स्थानिक विभेदन को खोजने के लिए , छिद्र व्यास और प्रतिबिम्बित वस्तु की दूरी , निम्नलिखित सूत्र का उपयोग किया जा सकता है

जहां प्रभावी लंबाई को परिभाषित किया गया है
जहां उस सामग्री का रैखिक क्षीणन गुणांक है जिससे संधानक बनाया जाता है।

यह भी देखें

संदर्भ

  1. The Description of a Floating Collimator. By Captain Henry Kater. Read January 13, 1825. [Phil. Trans. 1825, p. 147.]
  2. Chaves, Julio (2015). Introduction to Nonimaging Optics, Second Edition. CRC Press. ISBN 978-1482206739.
  3. "Collimators and Auto Collimators" by Ron Dexter
  4. "WIPO "Magnetic lightweight collimator"". Archived from the original on 2009-02-02. Retrieved 2007-12-18.
  5. Elementary optics and applications to fire control instruments: May, 1921 By United States. Army. Ordnance Dept, page 84