অ্যাটেনুয়েশন

পদার্থবিজ্ঞানে, অ্যাটেনুয়েশন হলো কোনো নির্দিষ্ট মাধ্যমে ফ্লাক্সের তীব্রতার ক্রমাগত ধীর হ্রাস। উদাহরণস্বরূপ- কালো চশমা সূর্যালোককে অ্যাটিনুয়েট করে, সীসা এক্স-রেকে অ্যাটিনুয়েট করে এবং পানি এবং বায়ু পরিবর্তনশীল হারে আলো এবং শব্দ উভয়কেই অ্যাটিনুয়েট করে।

শ্রবণ রক্ষাকারী যন্ত্র কানে শব্দ তরঙ্গের তীব্রতা কমাতে সাহায্য করে। এই ঘটনাটিকে শব্দ তরঙ্গের অ্যাটেনুয়েশন বলা হয় এবং এটি ডেসিবেল (dBs) এককে পরিমাপ করা হয়।

বৈদ্যুতিক প্রকৌশল এবং টেলিযোগাযোগে, অ্যাটেনুয়েশন বৈদ্যুতিক বর্তনী, অপটিক্যাল ফাইবার এবং বাতাসে তরঙ্গ এবং সংকেতের প্রবাহকে প্রভাবিত করে। এসকল ক্ষেত্রে সাধারণত বৈদ্যুতিক অ্যাটেনুয়েটর এবং অপটিক্যাল অ্যাটেনুয়েটর নামে বিভিন্ন উপাদান তৈরি করা হয়।

পটভূমি

আদর্শ অবস্থায় বায়ুমণ্ডলে তড়িৎ চৌম্বকীয় বিকিরণের কম্পাঙ্ক নির্ভর অ্যাটেনুয়েশন

অধিকাংশ ক্ষেত্রে, অ্যাটেনুয়েশন হলো কোনো মাধ্যমের মধ্য দিয়ে পথ দৈর্ঘ্যের একটি সূচকীয় ফাংশন । আলোকবিজ্ঞান এবং রাসায়নিক স্পেকট্রোস্কোপিতে এটি বিয়ার-ল্যাম্বার্ট সূত্র নামে পরিচিত। প্রকৌশলে, অ্যাটেনুয়েশন সাধারণত কোনো মাধ্যমে প্রতি একক দৈর্ঘ্যের ডেসিবেল এককে (dB/cm, dB/km, ইত্যাদি) পরিমাপ করা হয় এবং একে অ্যাটেনুয়েশন সহগ দ্বারা প্রকাশ করা হয়। ভূমিকম্পেও অ্যাটেনুয়েশন ঘটে। যখন ভূমিকম্পের তরঙ্গ অধিকেন্দ্র থেকে দূরে সরে যায়, তখন ভূমি দ্বারা অ্যাটেনুয়েশন হওয়ার সাথে সাথে স্তিমিত হয়ে যায়।

শব্দোত্তর তরঙ্গ

গবেষণার একটি ক্ষেত্র যেখানে অ্যাটেনুয়েশন গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে তা হলো আল্ট্রাসাউন্ড পদার্থবিজ্ঞান। আল্ট্রাসাউন্ডে অ্যাটেনুয়েশন হলো দূরত্বের উপর নির্ভর করে আল্ট্রাসাউন্ড রশ্মির বিস্তার হ্রাস করা। আল্ট্রাসাউন্ডে অ্যাটেনুয়েশন প্রভাবের হিসাব রাখা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ কারণ সংকেতের বিস্তার হ্রাস পেলে তা সৃষ্ট ছবির মানকে প্রভাবিত করতে পারে। একটি আল্ট্রাসাউন্ড রশ্মি কোনো মাধ্যমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় যতটুকু অ্যাটেনুয়েশন অনুভব করে তা জেনে, কাঙ্ক্ষিত ইমেজিং গভীরতায় উক্ত শক্তির ক্ষয়ের সাথে আনুপাতিক হারে প্রদত্ত সংকেতের বিস্তারের মান সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।

• অবদ্রব বা কলয়েডের মতো অসমসত্ত্ব সিস্টেমে আল্ট্রাসাউন্ড অ্যাটেনুয়েশনের পরিমাপ কণার আকার বিতরণ সম্পর্কে তথ্য দেয়। এই কৌশলটির একটি ISO আদর্শ পদ্ধতি আছে।
• এক্সটেনশনাল রিওলজি পরিমাপের জন্য আল্ট্রাসাউন্ড অ্যাটেনুয়েশন ব্যবহার করা যেতে পারে। এক্সটেনশনাল সান্দ্রতা এবং আয়তনিক সান্দ্রতা পরিমাপের জন্য স্টোকসের সূত্র ব্যবহার করে এমন অ্যাকোস্টিক রিওমিটার রয়েছে।

যে তরঙ্গ সমীকরণসমূহ অ্যাকোস্টিক অ্যাটেনুয়েশনকে বিবেচনা আনে, সেগুলোকে ভগ্নাংশীয় অন্তরজ আকারে লেখা যেতে পারে।

সমসত্ত্ব মাধ্যমে, শব্দ অ্যাটেনুয়েশনের প্রধান ভৌত বৈশিষ্ট্য হলো সান্দ্রতা এবং তাপীয় পরিবাহিতা।

অ্যাটেনুয়েশন সহগ

কম্পাঙ্কের অপেক্ষক হিসেবে প্রেরিত আল্ট্রাসাউন্ডের বিস্তার কতটা তীব্রভাবে হ্রাস পায় তার ওপর নির্ভর করে বিভিন্ন মাধ্যমের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য অ্যাটেনুয়েশন সহগ ব্যবহার করা হয়। অ্যাটেনুয়েশন সহগের ( $\alpha$ ) নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে কোনো মাধ্যমের dB-এককে মোট অ্যাটেনুয়েশন নির্ণয় করা যায়:

${\text{Attenuation}}=\alpha \left[{\frac {\text{dB}}{{\text{MHz}}{\cdot }{\text{cm}}}}\right]\cdot \ell [{\text{cm}}]\cdot {\text{f}}[{\text{MHz}}]$

অ্যাটেনুয়েশন রৈখিকভাবে মাধ্যমের দৈর্ঘ্য এবং অ্যাটেনুয়েশন সহগের উপর নির্ভর করে, সেইসাথে জৈবিক টিস্যুর জন্য আপাতভাবে আপতিত আল্ট্রাসাউন্ড রশ্মির ফ্রিকোয়েন্সির উপরও নির্ভর করে (যদিও বায়ুর মতো সরল মাধ্যমের জন্য, সম্পর্কটি দ্বিঘাত)। বিভিন্ন মাধ্যমের অ্যাটেনুয়েশন সহগ বিভিন্ন হয়। তবে জৈবচিকিৎসায় শব্দোত্তর চিত্রায়ণে, জৈবিক উপকরণ এবং পানি হচ্ছে সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত মাধ্যম। ১ মেগাহার্জ কম্পাঙ্কে পরিচিত জৈবিক পদার্থের অ্যাটেনুয়েশন সহগ নিচে তালিকাভুক্ত করা হলো:

বস্তু বা মাধ্যম	$\alpha {\text{ }}\left[{\frac {\text{dB}}{{\text{MHz}}{\cdot }{\text{cm}}}}\right]$
বাতাস, ২০° সেলসিয়াস	১.৬৪
রক্ত	০.২
অস্থি, তরুণাস্থি	৬.৯
অস্থি, ট্র্যাবেকুলীয়	৯.৯৪
মস্তিষ্ক	০.৬
স্তন	০.৭৫
হৃৎপিণ্ড	০.৫২
যোজক টিস্যু	১.৫৭
দাঁতের ডেন্টিন	৮০
দাঁতের এনামেল	১২০
চর্বি	০.৪৮
যকৃৎ	০.৫
মজ্জা	০.৫
পেশি	১.০৯
টেন্ডন	৪.৭
কোমল টিস্যু (গড়ে)	০.৫৪
পানি	০.০০২২

শব্দের শক্তি অ্যাটেনুয়েশনের দুটি সাধারণ উপায় রয়েছে: শোষণ এবং বিচ্ছুরণ । সমসত্ত্ব মাধ্যমে আল্ট্রাসাউন্ডের বিস্তার কেবলমাত্র শোষণের সাথে সম্পর্কিত এবং এটিকে শোষণ সহগ দিয়ে চিহ্নিত করা হয়। অসমসত্ত্ব মাধ্যমে বিচরণের ক্ষেত্রে জন্য বিচ্ছুরণের বিষয় বিবেচনা করা সমীচীন।