ইনফ্রারেড এবং রাডারের উপর গবেষণার অগ্রগতি

আধুনিক তথ্য যুদ্ধ পুনরুদ্ধার প্রযুক্তির উপর ব্যাপকভাবে নির্ভর করে, যুদ্ধক্ষেত্রের স্বচ্ছতাকে একটি প্রধান চ্যালেঞ্জ করে তোলে। ইনফ্রারেড (IR) এবং রাডার সনাক্তকরণ ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যা ইনফ্রারেড এবং রাডার উভয় ডোমেনে একইসাথে চুপচাপ থাকা উপকরণগুলির উপর গবেষণা চালায়। প্রথাগত স্টিলথ সামগ্রীর তুলনায়, মেটামেটেরিয়াল-ভিত্তিক আইআর এবং রাডার-সামঞ্জস্যপূর্ণ উপাদানগুলি উল্লেখযোগ্যভাবে উচ্চতর কর্মক্ষমতা দেখায়।

ইনফ্রারেড স্টিলথের লক্ষ্য IR সেন্সর দ্বারা একটি বস্তুর সনাক্তকরণ কমানো এবং এর পৃষ্ঠের তাপমাত্রা এবং নির্গততা হ্রাস করা। উচ্চ-নিঃসরণের সরঞ্জাম বা কর্মীরা তাদের পরিবেশের সাথে দৃঢ়ভাবে বৈসাদৃশ্য করে, তাই পৃষ্ঠের তাপমাত্রা এবং উপাদান নির্গমন নিয়ন্ত্রণ করা অপরিহার্য।

রাডার স্টিলথ রাডার ক্রস-বিভাগ (RCS) হ্রাস করার উপর ফোকাস করে, একটি লক্ষ্য রাডারে কতটা ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক শক্তি প্রতিফলিত করে তার পরিমাপ। রাডার তরঙ্গ বিক্ষিপ্ত করার জন্য বস্তুকে আকার দিয়ে বা রাডার-শোষক পদার্থ (RAM) ব্যবহার করে RCS-কে ছোট করা যেতে পারে।

আইআর এবং রাডার উভয় ক্ষেত্রেই স্টিলথি এমন উপাদান তৈরি করা চ্যালেঞ্জিং কারণ এই প্রয়োজনীয়তাগুলির মধ্যে বিরোধ রয়েছে: আইআর স্টিলথের জন্য কম শোষণ/নিঃসরণ প্রয়োজন, যেখানে রাডার স্টিলথের উচ্চ শোষণের প্রয়োজন। গবেষকরা দুটি প্রধান কৌশল ব্যবহার করেন:

একক-বস্তুর সমাধান যা উচ্চ রাডার শোষণের সাথে কম IR নির্গমনকে একত্রিত করে।

যৌগিক সমাধান যা তাদের নিজ নিজ বৈশিষ্ট্য বজায় রেখে IR- এবং রাডার- স্টিলথ উপাদানকে আলাদা করে।

ঐতিহ্যগত একক-বস্তুগত পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে পরিবাহী পলিমার, ন্যানোম্যাটেরিয়াল এবং ডোপড অক্সাইড সেমিকন্ডাক্টর। যাইহোক, ধাতব পদার্থ একটি নতুন দৃষ্টান্ত প্রদান করে।

মেটামেটেরিয়াল হল প্রকৌশলী উপকরণ যা সাবওয়েভেলংথ ইউনিট স্ট্রাকচারের সমন্বয়ে গঠিত। তাদের বৈশিষ্ট্যগুলি গঠনের উপর নির্ভর করে, রাসায়নিক গঠন নয়, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গের উপর অসাধারণ নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে। কী ধরনের অন্তর্ভুক্ত:

ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মেটাম্যাটেরিয়ালস: তরঙ্গ ফেজ, প্রশস্ততা, এবং মেরুকরণের উপর উপযোগী নিয়ন্ত্রণের অনুমতি দিন।

ফোটোনিক স্ফটিক: পর্যায়ক্রমিক অস্তরক কাঠামো যা ফোটোনিক ব্যান্ডগ্যাপ তৈরি করে, আইআর স্টিলথের জন্য দরকারী।

ধাতব পদার্থ শোষণ করে: যৌগিক কাঠামো যা ইম্পিডেন্স ম্যাচিং এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক রেজোন্যান্সের মাধ্যমে প্রায়-নিখুঁত শোষণ অর্জন করে, ন্যূনতম বেধ এবং ওজন সহ রাডার স্টিলথ প্রদান করে।

কোডেড ধাতব পদার্থ: সুনির্দিষ্ট ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ম্যানিপুলেশন সক্ষম করে প্রতিফলন ফেজ নিয়ন্ত্রণ করতে ডিজিটাল ডিজাইন নীতিগুলি ব্যবহার করুন।

(ক) CPC নমুনার ক্রস-বিভাগের SEM চিত্র; (b) 2-18 GHz এ গ্লাস-ভিত্তিক CPC এবং গ্লাস সাবস্ট্রেটের ট্রান্সমিট্যান্স তুলনা কার্ভ; (c) ডোপড ওয়ান-মাত্রিক ফোটোনিক ক্রিস্টালের মাইক্রোস্ট্রাকচার।

ফোটোনিক ক্রিস্টাল-ভিত্তিক উপাদান
ফোটোনিক স্ফটিকগুলি পর্যায়ক্রমিক অস্তরক পদার্থ নিয়ে গঠিত যা নির্দিষ্ট ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে ব্লক বা প্রেরণ করতে পারে। ব্যান্ডগ্যাপকে IR স্পেকট্রামে টিউন করে, এই কাঠামোগুলি IR নির্গমনকে দমন করে। রাডার-স্বচ্ছ স্তরগুলির সাথে ফোটোনিক স্ফটিকের সমন্বয় একই সাথে IR এবং রাডার স্টিলথকে অনুমতি দেয়৷ মাল্টি-স্তরের ফিল্ম, নমনীয় ক্লোকস, এবং সম্মিলিত প্লাজমা-ফটোনিক ডিজাইন প্রদর্শন করা হয়েছে, দৃশ্যমান এবং লেজার রেঞ্জ সহ মাল্টিস্পেকট্রাল স্টিলথ পর্যন্ত প্রসারিত অ্যাপ্লিকেশন সহ।

ধাতব পদার্থ শোষণ করে
শোষণকারী মেটাম্যাটেরিয়ালগুলি প্রায়-মোট রাডার শোষণ করে। নির্বাচনী IR বিকিরণ নিয়ন্ত্রণ সহ স্তরিত ডিজাইন রাডার শোষণ বজায় রাখার সময় IR স্টিলথকে অনুমতি দেয়। উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে হায়ারার্কিক্যাল মেটামেটেরিয়াল স্ট্রাকচার (HMMs) এবং জল ভিত্তিক টিউনযোগ্য উপাদান যা সামঞ্জস্যযোগ্য IR নির্গমন সক্ষম করে, ব্রডব্যান্ড স্টিলথের প্রতিশ্রুতি দেখায়।

কোডেড মেটামেটেরিয়ালস
কোডেড মেটাম্যাটেরিয়ালগুলি ইঞ্জিনিয়ারড ফেজ বাতিলের মাধ্যমে RCS হ্রাস করে। এলোমেলো ধাতব গ্রিড এবং এনকোডেড পৃষ্ঠতলকে একীভূত করার নকশা উচ্চ IR স্বচ্ছতা বজায় রেখে মাইক্রোওয়েভের নমনীয় নিয়ন্ত্রণ সক্ষম করে। উন্নত স্ট্রাকচারগুলি ডুয়াল স্টিলথ ক্ষমতার জন্য IR-মাইক্রোওয়েভ-শোষণকারী স্তরগুলির সাথে রক্ষাকারী স্তরগুলিকে একত্রিত করে।

মেটামেটেরিয়াল-ভিত্তিক আইআর এবং রাডার-সামঞ্জস্যপূর্ণ স্টিলথ উপাদানগুলি এই দিকে বিকশিত হচ্ছে:

নির্বাচনী IR বিকিরণ এবং বিস্তৃত রাডার শোষণ ব্যান্ডের মাধ্যমে উন্নত দ্বৈত স্টিলথ কর্মক্ষমতা।

দৃশ্যমান আলো এবং লেজার সহ অতিরিক্ত বর্ণালী রেঞ্জের সাথে সামঞ্জস্য।

কাঠামোগত জটিলতা কমাতে ইন্টিগ্রেটেড ডিজাইন।

উপাদান স্থিতিশীলতা, বানোয়াট খরচ, এবং উত্পাদন প্রক্রিয়ার মধ্যে চ্যালেঞ্জ রয়ে গেছে। লিথোগ্রাফি, এচিং, থ্রিডি প্রিন্টিং এবং স্ক্রিন প্রিন্টিংয়ের মতো বর্তমান কৌশলগুলি ব্যয়বহুল এবং জটিল। ব্যবহারিক স্থাপনার জন্য উচ্চ-নির্ভুলতা, কম-খরচ, এবং টেকসই মেটাম্যাটেরিয়ালস তৈরি করা গুরুত্বপূর্ণ।

গতিশীল, বর্ণালী-টিউনেবল স্টিলথ উপকরণগুলি একটি ভবিষ্যত দিক, যা এআই-চালিত সনাক্তকরণ সিস্টেমের বিরুদ্ধে বাস্তব-সময় অভিযোজনযোগ্যতা সক্ষম করে৷ ফেজ-বস্তু পরিবর্তন এবং ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ডিভাইসগুলি মাল্টি-স্পেকট্রাল, টিউনেবল স্টিলথ অ্যাপ্লিকেশনের সুযোগ দেয়৷

(ক) তাপ-প্রতিরোধী ধাতব মেটাসারফেসের পরিকল্পিত চিত্র; (খ) প্রস্তুত নমুনার উচ্চ-তাপমাত্রা RCS হ্রাস পরিমাপের ফলাফল; (c) ঘরের তাপমাত্রায় মেটাসারফেসের ইনফ্রারেড নির্গমন বৈশিষ্ট্য।

মেটামেটেরিয়াল-ভিত্তিক আইআর এবং রাডার-সামঞ্জস্যপূর্ণ স্টিলথ সামগ্রীগুলি দ্বৈত-ব্যান্ডের কার্যকারিতা এবং নকশা নমনীয়তায় ঐতিহ্যগত উপকরণগুলিকে ছাড়িয়ে যায়৷ যাইহোক, স্থিতিশীলতা, খরচ, এবং বানোয়াট চ্যালেঞ্জ বাস্তব-বিশ্বের প্রয়োগকে সীমাবদ্ধ করে। ভবিষ্যত গবেষণা উন্নত শনাক্তকরণ প্রযুক্তি এবং বিস্তৃত ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিকে মোকাবেলা করার জন্য গতিশীল, বর্ণালী-টিউনেবল ডিজাইনের উপর ফোকাস করবে।

সূত্র: ম্যাটেরিয়ালস রিপোর্ট, MEMS, মেকানিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং ম্যাটেরিয়ালস
(কিছু বিষয়বস্তু অনলাইনে প্রাপ্ত; প্রযোজ্য হলে অপসারণের অনুরোধের জন্য দয়া করে আমাদের সাথে যোগাযোগ করুন।)