নিকট-অবলোহিত বর্ণালীবীক্ষণ

উইকিপিডিয়া, মুক্ত বিশ্বকোষ থেকে
ডিসক্লোরোমিথেন এর নিকট-অবলোহিত বর্ণালির মধ্য আইআর শোষণের বৈশিষ্ট্যগুলির জটিল ওভারল্যাপিং ওভারটোনস দেখা যাচ্ছে।

নিকট-অবলোহিত বর্ণালীবীক্ষণ (Near-infrared spectroscopy বা এনআইআরএস) হ'ল একটি বর্ণালিবীক্ষণ পদ্ধতি যা তড়িৎচৌম্বকীয় বর্ণালীর নিকট-অবলোহিত অঞ্চলটি ব্যবহার করে (৭৮০ এনএম থেকে ২৫০০ এনএম)। এর চিকিৎসা, শারীরবৃত্তীয় রোগনির্ণয় ও গবেষণা সহ সাধারণ ব্যহারের মধ্যে আছে ব্লাড সুগার, স্পন্দনভিত্তিক অক্সিজেনমিতি, ক্রিয়াভিত্তিক স্নায়ুচিত্রণ, ক্রীড়া চিকিৎসাবিজ্ঞান, অভিজাত ক্রীড়া প্রশিক্ষণ, কর্মপরিবেশ বিদ্যা, পুনর্বাসন, নবজাতক গবেষণা, মস্তিষ্কের কম্পিউটার ইন্টারফেস, ইউরোলজি (মূত্রাশয় সংকোচন) এবং স্নায়ুবিজ্ঞান (নিউরোভাসকুলার কাপলিং)। এছাড়াও অন্যান্য ক্ষেত্রগুলিতে যেমন ঔষধনির্মাণ, খাদ্য এবং কৃষি রাসায়নিক মানের নিয়ন্ত্রণ, বায়ুমণ্ডলীয় রসায়ন, দহন গবেষণা এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানে এর ব্যবহার রয়েছে।

তত্ত্ব[সম্পাদনা]

নিকট-অবলোহিত বর্ণালি আণবিক ওভারটোন এবং সংমিশ্রণ কম্পনের উপর ভিত্তি করে গড়ে উঠেছে। এই ধরনের রূপান্তরগুলি কোয়ান্টাম মেকানিক্স এর নির্বাচনের নিয়ম দ্বারা নিষিদ্ধ। ফলে নিকট-আইআর অঞ্চলে মোলার শোষণ সাধারণত খুব ছোট হয়।[তথ্যসূত্র প্রয়োজন] একটি সুবিধা হ'ল এনআইআর সাধারণত মধ্য অবলোহিত বিকিরণের চেয়ে একটি নমুনায় আরও অনেক বেশি প্রবেশ করতে পারে। অতএব নিকট-অবলোহিত বর্ণালি কোনও বিশেষ সংবেদনশীল কৌশল নয়। তবে সামান্য বা কোনও নমুনা প্রস্তুতি না দিয়ে এটি ব্যাপক সামগ্রীর অনুসন্ধানে খুব কার্যকর হতে পারে।

নিকট-আইআর এ দেখা মলিকুলার ওভারটোন এবং সংমিশ্রণ পটিগুলি সাধারণত খুব বিস্তৃত হয় যা জটিল বর্ণালির দিকে নিয়ে যায়। তাই নির্দিষ্ট রাসায়নিক উপাদানগুলিতে নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করা কঠিন হতে পারে। মাল্টিভ্যারিয়েট (একাধিক পরিবর্তনশীল) ক্রমাঙ্কন কৌশল (যেমন, মূল উপাদানগুলির বিশ্লেষণ, আংশিক ন্যূনতম স্কোয়ারস, বা কৃত্রিম নিউরাল নেটওয়ার্ক) প্রায়ই কাঙ্ক্ষিত রাসায়নিক তথ্য আহরণের জন্য নিযুক্ত করা হয়। নিকট-অবলোহিত বিশ্লেষণমূলক পদ্ধতির জন্য ক্রমাঙ্কন নমুনার একটি সেট এবং মাল্টিভ্যারিয়েট ক্যালিব্রেশন কৌশল প্রয়োগের প্রতি যত্নবান বিকাশের প্রয়োজনীয়তা রয়েছে।[১]

ইতিহাস[সম্পাদনা]

তরল ইথানলের নিকট-অবলোহিত বর্ণালি ।

১৯-শতাব্দীতে নিকট-অবলোহিত শক্তির আবিষ্কারক হিসাবে উইলিয়াম হার্শেল চিহ্নিত হয়েছেন। তবে প্রথম শিল্প প্রয়োগ ১৯৫০ এর দশকে শুরু হয়েছিল। প্রথম ব্যবহারগুলিতে এনআইআরএস কেবলমাত্র অন্যান্য অপটিক্যাল ডিভাইসগুলিতে অ্যাড-অন ইউনিট হিসাবে ব্যবহৃত হত যা অন্যান্য তরঙ্গদৈর্ঘ্য যেমন অতি বেগুনী (ইউভি), দৃশ্যমান (ভিস), বা মিড-ইনফ্রারেড (এমআইআর) বর্ণালী ব্যবহার করত। ১৯৮০-এর দশকে একক ইউনিট কেবল মাত্র এনআইআরএস সিস্টেম উপলব্ধ করা হয়েছিল। তবে এনআইআরএস এর প্রয়োগ রাসায়নিক বিশ্লেষণে বেশি মনোযোগী ছিল। ১৯৮০ দশকের মধ্যভাগে এবং আলোক-ফাইবার অপটিক্স এর প্রয়োগ এবং ১৯৯০ এর দশকের গোড়ার দিকে মোনোক্রোমটিক-ডিটেকটর বিকাশের সাথে সাথে এনআইআরএস বৈজ্ঞানিক গবেষণার জন্য আরও শক্তিশালী হাতিয়ার হয়ে ওঠে।

এই অপটিকাল পদ্ধতিটি পদার্থবিজ্ঞান, শারীরবিদ্যা বা মেডিসিন সহ বিজ্ঞানের বেশ কয়েকটি ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি গত কয়েক দশকেই এনআইআরএস রোগীদের পর্যবেক্ষণের জন্য চিকিৎসার একটি সরঞ্জাম হিসাবে ব্যবহার করা শুরু হয়েছে।

উপকরণ[সম্পাদনা]

নিকট-অবলোহিত (এনআইআর) বর্ণালীর জন্য ইউভি-দৃশ্যমান এবং মাঝারি আইআর সীমার জন্য ব্যবহৃত সরঞ্জামগুলির অনুরূপ। বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যে তীব্রতা রেকর্ড করার জন্য একটি উৎস, একটি নিরূপক এবং একটি বিচ্ছুরক উপাদান রয়েছে (যেমন প্রিজম, বা আরও সাধারণভাবে একটি বিচ্ছুরন গ্রেটিং বা ঝাঁকুনি) । ফুরিয়ার ট্রান্সফর্ম এনআইআর ডিভাইস এ একটি ইন্টারফেরোমিটার সাধারণত ব্যবহার করা হয়। বিশেষ করে ~১০০০ nm এর উপরে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য। নমুনার উপর নির্ভর করে বর্ণালী প্রতিফলন বা ট্রান্সমিশন উভয়ই পরিমাপ করা যেতে পারে।

সাধারণ ভাস্বর বা কোয়ার্টজ হ্যালোজেন লাইট বাল্ব প্রায়ই বিশ্লেষণাত্মক অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য নিকট-অবলোহিত বিকিরণের ব্রডব্যান্ড উৎস হিসাবে ব্যবহৃত হয়। আলোক-নির্গমন ডায়োড (এলইডি) ব্যবহৃত হতে পারে। উচ্চ নির্ভুলতা বর্ণালী সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য-স্ক্যান করার জন্য লেজার এবং ফ্রিকোয়েন্সি কম্ব সম্প্রতি শক্তিশালী উৎসে পরিণত হয়েছে। যখন লেজার ব্যবহার করা হয় তখন কোনও বিচ্ছুরক উপাদান ছাড়াই একটি নিরূপক পর্যাপ্ত হতে পারে।

ব্যবহৃত নিরূপকের ধরনটি মূলত পরিমাপ করা তরঙ্গদৈর্ঘ্যের ব্যাপ্তির উপর নির্ভর করে। সিলিকন ভিত্তিক সিসিডি গুলি এনআরআইআর রেঞ্জের সংক্ষিপ্ত প্রান্তের জন্য উপযুক্ত। তবে এটি বেশিরভাগ ব্যাপ্তির (১০০০ nm এর চেয়ে বেশি) ক্ষেত্রে সংবেদনশীল নয়। আইএনজিএএস এবং PbS ডিভাইসগুলি সিসিডি থেকে কম সংবেদনশীল হলেও বেশি উপযুক্ত। একই উপকরণে সিলিকন-ভিত্তিক এবং আইএনজিএএস সনাক্তকারীকে একত্রিত করা সম্ভব। এই জাতীয় যন্ত্রগুলি একযোগে ইউভি-দৃশ্যমান এবং এনআইআর স্পেকট্রা উভয়ই রেকর্ড করতে পারে।

এনআইআর-এ রাসায়নিক ইমেজিং এর জন্য ঐ সব সরঞ্জামগুলি একটি অ্যাকোস্টো-অপটিক টিউনেবল ফিল্টার সহ একটি টু-ডি অ্যারে নিরূপক ব্যবহার করতে পারে। বিভিন্ন সংকীর্ণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য ব্যান্ডে একাধিক চিত্র ক্রমান্বয়ে রেকর্ড করা যেতে পারে।[২]

ইউভি/ভিস (UV/vis) স্পেকট্রোস্কোপির জন্য অনেক বাণিজ্যিক সরঞ্জাম এনআরআইআর পরিসরে বর্ণালি রেকর্ড করতে সক্ষম (সম্ভবত ~900 nm)। একইভাবে কিছু মাঝারি আইআর যন্ত্রের পরিসীমা এনআইআর পর্যন্ত প্রসারিত হতে পারে। এই যন্ত্রগুলিতে এনআইআর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের জন্য ব্যবহৃত নিরূপক প্রায়ই একই নিরূপক হিসাবে ব্যবহৃত হয়।

তথ্যসূত্র[সম্পাদনা]

  1. Roman M. Balabin; Ravilya Z. Safieva; Ekaterina I. Lomakina (২০০৭)। "Comparison of linear and nonlinear calibration models based on near infrared (NIR) spectroscopy data for gasoline properties prediction"। Chemometr Intell Lab88 (2): 183–188। ডিওআই:10.1016/j.chemolab.2007.04.006  অজানা প্যারামিটার |name-list-style= উপেক্ষা করা হয়েছে (সাহায্য)
  2. Treado, P. J.; Levin, I. W.; Lewis, E. N. (১৯৯২)। "Near-Infrared Acousto-Optic Filtered Spectroscopic Microscopy: A Solid-State Approach to Chemical Imaging"Applied Spectroscopy46 (4): 553–559। ডিওআই:10.1366/0003702924125032বিবকোড:1992ApSpe..46..553T