රේඩාර් සහ ඒවායේ ක්‍රියාකාරීත්වය

RaDAR කියන්නේ ඇත්තටම තනි වචනයක් නෙවෙයි, වචන 4ක කෙටි යෙදුමක්. ක්‍රි.ව. 1940දී එක්සත් ජනපද නාවික හමුදාව මෙම තාක්ෂණය ගුවන් විදුලි දිශා හා පරාස මැනීම (Radio Direction And Ranging) ලෙස හඳුන්වාදුන් අතර පසුව එහි කැපිටල් අකුරු ඉවත් කර Radar ලෙස ඉංග්‍රීසි භාෂාවේ නාම පදයක් බවට පත් වුණා. මෙහි ‘රේඩියෝ’ ලෙස කියද්දී ගුවනින් යන විදුලිය හෙවත් විද්‍යුත් චුම්භක තරංග මිසක් ‘සින්දු අහන යන්ත්‍රය’ අදහස් වෙන්නේ නැහැ.

අපිට එදිනෙදා දේවල් ඇස් දෙකෙන් දකින්නට හැකි වෙන්නේ ආලෝකය, බොහෝ විට සූර්යාලෝකය අපි අවට ඇති වස්තූන්ගේ වැදී පරාවර්තනය වී අපේ ඇසට ද ඇතුළු වන නිසා යි. ඔබට රාත්‍රියේදී ඇවිදින්නට අවශ්‍ය වුණොත් විදුලි පන්දමකින් ඉදිරියේ ඇති වස්තූන්ට ආලෝක කදම්බයක් යොමු කර ඉන් පරාවර්තනය වෙන ආලෝකය දෑසට ලබාගෙන තමයි ඉදිරියට යන්නට සිදු වෙන්නේ. මෙසේ ඇසට ලැබෙන ආලෝකය අනුව මොළය විසින් එම වස්තූන් කුමන ආකාරයේ ඒවා ද කෙතරම් දුරකින් තිබෙනවා ද යන්න ගණනය කරගනු ලබනවා.

(i2.wp.com)

මේ ආකාරයට ආලෝකය පරාවර්තනය නොවන වස්තූන් හෝ ජීවීන් අප ඉදිරියේ සිටිය නොහැකිද වැනි අදහස සිතට එනවා. ඒ කොහොම නමුත්, ඇස ආලෝකය හරහා දකිනවා මෙන් ම කණෙන් ද ඔබට ඇසෙන ශබ්ද අනුව ඇස් දෙක පියාගෙනම ඒවා කුමන දිශාවකින්, කොච්චර දුරකින් එන ඒවාදැයි දැනගන්නට පුළුවන්. වවුලන් කරන්නෙත් මේ දේමයි. අපිට වගේම උන්ටත් රෑට පේන්නේ නැති නිසා ඉතා සියුම් හඬක් යවා එය පරාවර්තනය කරගෙන තමයි ගමන් බිමන් යන්නේ. ඒත් අපිට එවන් උත්පත්ති හැකියාවක් නැති නිසාත්, අති උච්ච ශබ්ද ඇති කරන්නට නොහැකි නිසාත් එය කෙලින්ම කරන්න බැහැ. නමුත් ඒ සඳහා උපකරණ නිපදවා ගැනීමේ අපූරු උත්පත්ති හැකියාවක් අපිට තිබෙනවා!

රේඩාර් යන්ත්‍රවල ආරම්භය

ඉතා දුර ඇති දෑ හඳුනාගැනීමට ඈත අතීතයේ පටන්ම මානවයාට අවශ්‍යතා පැණ නැගුණේ තම ආරක්ෂාව තර කරගැනීමට යි. ඒ අනුව පෙනීමෙන් තොරව, වෙනත් උපක්‍රම භාවිතයෙන් හෝ දුර දැක්ම ඇතිකර ගැනීමේ එක් අදියරක් ලෙස රේඩාර් වෙත යොමු වුණා. 1886 දී ජර්මන් විද්‍යාඥ හයින්රික් හර්ට්ස් ප්‍රථම වරට රේඩියෝ තරංග ඝන ද්‍රව්‍යවලින් පරාවර්තනය වන බව පෙන්වා දුන්නා. ඉන් අනතුරුව බොහෝ දෙනෙක්ගේ අවධානය ඊට යොමුවුණා. විශේෂයෙන් දෙවන ලෝක යුද්ධ සමයේදී වඩාත් දියුණුවක් ලැබූ රේඩාර්වල මෙන් ම සෝනාර්වල ද නිර්මාපකයා ලෙස සැලකෙන්නේ ඔහු යි.

සෝනාර්

දියබත් වුණු සෝවියට් නෞකාවක සෝනාර් ඡායාරූපයක් (wikimedia.org)

Radar වල රේඩියෝ තරංග වෙනුවට Sonar වල ශබ්ද තරංග භාවිතයට ගැනෙනවා. ඩොල්ෆින් මසුන් සහ පෙර සඳහන් කළ පරිදි වවුලන් විසින් ද යොදාගන්නා මෙම ක්‍රමය ප්‍රථම වරට මානවයින් භාවිතා කළ බවට සාධක 1490දී ලියනාඩෝ ඩාවින්චි විසින් සටහන් කර තිබෙනවා. ඒ, දියට දැමූ නලයකට කණ තබා යාත්‍රා එනවාදැයි දැනගැනීමට එය යොදාගත් බව යි. නැව් සහ සබ්මැරීනවල මෙම ක්‍රමය භාවිතා වෙනවා.

රේඩාර් යන්ත්‍රවල ව්‍යුහය

රාත්‍රියේ ඝන මීදුම මැදින් ඇවිදගෙන යන එක චිත්‍රපටියක් වැනි කලා නිර්මාණයකට අපූරු ජවනිකාවක් වුවත් සත්‍ය ලොව මගීන් රැසක් ගත් ගුවන් යානයකට එවන් අවස්ථාවකට මුහුණ දෙන්නට වුණොත් එය ගත කිළිපොළා යන දෙයක් බවට පත් වෙනවා. මේ වගේ වෙලාවන්වලදී තමයි රේඩාර් පිහිටට එන්නේ.

ගුවන් යානයක, නැවක හෝ භූමියේ වුවත් රේඩාර් යන්ත්‍රයන්ගේ සැකැස්මට මූලික පද්ධති හතරක දායකත්වය ලැබෙනවා. ඒවා නම්,

• 1. ගුවන් විදුලි තරංග (විද්‍යුත් චුම්භක තරංග) ජනකය

මැග්නිට්‍රෝන් උපාංගය (ostron.de)

මෙම කොටසේ ඇති මැග්නිට්‍රෝන් නම් උපාංගය මගින් විද්‍යුත් චුම්භක තරංග ජනනය කරනු ලබනවා. එමගින් තරංග ආයාමය සෙ.මී. 1 සිට මීටරය දක්වා පමණවූ මයික්‍රෝ තරංග ඇති කරනවා. ඔබේ නිවසේ තිබෙන මයික්‍රොවේව් උඳුනෙන් කරන්නේත් මෙම කාර්යයම නමුත් ඊට වඩා ප්‍රබල සහ ජවසම්පන්නව ඉතා දුරට තරංග යැවීමට මෙම ඒකකය සමත්.

• තරංග ජනක සහ ග්‍රාහක පාලකය

පුංචි කාලෙදි “කෙනෙක් කතා කරනකොට අහගෙන ඉන්න පුරුදු වෙන්න” කියලා ඔබ බැණුම් අහලා තිබෙනවා නම් මේ කොටසින් කෙරෙන්නේත් හරියට ඒ වගේ දෙයක්. තරංග ජනනය කරන අතරතුරේ පරාවර්තිත ඒවා ලබාගන්නට නොහැකි වන නිසා එක් අවස්ථාවකදී තරංග ජනනය කිරීමත්, ඉන්පසු පරාවර්තනය වන තරංග ලබා ගැනීම පහසු කරවීමට ජනනය නැවතීමටත් මෙම කොටස තරංග ජනකයේ ස්විචයක් ලෙස ක්‍රියා කරනවා.

රේඩාර් සැකැස්මක ව්‍යුහ ආකෘත්‍රිය (ostron.de)

• 3. තරංග අභ්‍යවකාශයට මුදා හරින ඇන්ටෙනාව

තරංග නිපැයීමෙන් අනතුරුව ඒවා තමා ඉදිරියේ ඇති අවකාශය වෙත යොමු කරනු ලබන්නේ ඇන්ටෙනාව විසිනුයි. එසේ ම තරංග ජනනය නවතා ඇති විට පරාවර්තිත තරංග ග්‍රහණය කොට විශ්ලේෂකය වෙත යවන්නට ද ඇන්ටෙනාව ක්‍රියා කරනවා.

• 4. විශ්ලේෂණය කොට විස්තර දක්වනය

විශ්ලේෂකය විසින් ලැබුණු තරංග අධ්‍යයනය කොට ඉන් ගොඩනැගිලි, කුරුල්ලන්, භූ පරාවර්තන වැනි අනවශ්‍ය දෑ ඉවත් කර සිතියමක් වශයෙන් මානව ක්‍රියාකරුවෙකුගේ අධීක්ෂණය ලබන තිරය වෙත යොමු කරවනවා.  මෙහිදී අදාළ වස්තූන්ගේ දුර සහ වේගය ද ගණනය කරනු ලබනවා.

වේගය මැනීමට ඩොප්ලර් ආචරණය

ඩොප්ලර් ආචරණය නිරූපණය (ytimg.com)

රේඩාර් පද්ධතිවල තරංග ඉතා ඈතට ගොස් පරාවර්තනය වී පැමිණීමේදී ඒවායේ ප්‍රබලතාව හානිවී තිබීම, ගොඩනැගිලි වැනි අනවශ්‍ය වස්තූන්ගේ දත්ත අඩංගුවීම ආදී ගැටළු රැසකට මුහුණ පාන්නට සිදුවෙනවා. එවන් ශක්ති හානිවීම් වර්ධක (amplifier) හරහා වැඩිකරගනු ලබන අතර දත්ත ගණනය කරගැනීමේදී එසේ ඇතිවන ඇතැම් බාධාවන් වාසි ද සලසනවා. ඒ අතරින් තරංගයේ වෙනස්කම් ඇති කරන ඩොප්ලර් ආචරණය බොහෝ අවස්ථාවන්වලදී ප්‍රයෝජනයට ගැනෙනවා.

දුම්රිය වේදිකාවක ඉන්නා විට ඈතින් නලාව පිඹගෙන එන දුම්රිය ඔබව පසුකරගෙන යන අවස්ථාවක් ගැන සිතන්න. මේ දුම්රියේ නලාවට තිබෙන්නේ එකම හඬක්. ඒත් දුරින් එද්දී උච්ච ස්වරයකුත්, ක්‍රමයෙන් ඔබ පසුකර යෑමේදී මන්ද්‍ර ස්වරයකුත් ඔබට අැසෙන්නේ ඩොප්ලර් ආචරණය නිසායි. ජෙට් යානාවල මෙහි උපරිම අවස්ථාවට ළඟාවීම නිසා ස්වනික ගිගුරුම (sonic boom) යන තත්වය ද ඇති වෙනවා.

ඩොප්ලර් රේඩාර් (wikimedia.org)

වස්තූන්ගේ වේගය මැන ගැනීම සඳහා මෙම සංසිද්ධිය රේඩාර් පද්ධතිවල උපයෝගී කරගන්නවා. මෙය භාවිතා වන, ඔබටත් අත්දැකීම් සහිත උපකරණයක් ලෙස අධික වේගයෙන් රිය පදවාගෙන යද්දී ඔබව හසුකරගත් පොලිස් නිලධාරියා අතේ තිබුණු වේග මාපකය දක්වන්න පුළුවන්. මෙය භාවිතා වන රේඩාර් පද්ධති ඩොප්ලර් රේඩාර් ලෙස හැඳින්වෙනවා.

නොදන්නා සතුරු යානා තම කලාපයට ඇතුළුවීම පහසුවෙන් හඳුනාගන්නට රේඩාර් තාක්ෂණය උපකාර වුණත් ඉන් ගැලවී යා හැකි ආකාරයේ ගුවන් යානා, නැව් සහ සබ්මැරීනද පසුකාලීනව නිපැයුණා. ඉතින් මේ අපූරු තාක්ෂණය ගැන ඔබේ අදහස කුමක්ද? එය comment එකකින් අපිත් එක්ක බෙදාහදා ගන්න.

කවරයේ ඡායාරූපය: nolimitszone.com, kutayzorlu.com

මූලාශ්‍ර:

1. bom.gov.au
2. reference.com
3. howstuffworks.com
4. explainthatstuff.com