লেজার ডায়োডের জন্য TEC থার্মোইলেকট্রিক কুলারের ভূমিকা

TEC (থার্মো ইলেকট্রিক কুলার) একটি থার্মোইলেকট্রিক কুলার বা থার্মোইলেকট্রিক কুলার। এটিকে একটি TEC রেফ্রিজারেশন চিপও বলা হয় কারণ এটি দেখতে একটি চিপ ডিভাইসের মতো।

সেমিকন্ডাক্টর থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন প্রযুক্তি হল একটি শক্তি রূপান্তর প্রযুক্তি যা রেফ্রিজারেশন বা গরম করার জন্য সেমিকন্ডাক্টর উপকরণের পেল্টিয়ার প্রভাব ব্যবহার করে। এটি ব্যাপকভাবে অপটোইলেক্ট্রনিক্স, ইলেকট্রনিক্স শিল্প, বায়োমেডিসিন, ভোক্তা যন্ত্রপাতি এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। তথাকথিত পেল্টিয়ার ইফেক্ট সেই ঘটনাকে বোঝায় যে যখন একটি ডিসি কারেন্ট দুটি অর্ধপরিবাহী পদার্থের সমন্বয়ে গঠিত একটি গ্যালভানিক যুগলের মধ্য দিয়ে যায়, তখন একটি প্রান্ত তাপ শোষণ করে এবং অন্য প্রান্তটি গ্যালভানিক যুগলের উভয় প্রান্তে তাপ ছেড়ে দেয়।

কাজ নীতি:

থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন ডিভাইসগুলি সাধারণত পি এবং এন-টাইপ সেমিকন্ডাক্টর থার্মোকলের কয়েকটি জোড়া সিরিজে সংযুক্ত থাকে। যখন একটি ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই সংযুক্ত থাকে, তখন থার্মোইলেকট্রিক কুলিং ডিভাইসের এক প্রান্তের তাপমাত্রা হ্রাস পাবে, অন্যদিকে একই সময়ে অন্য প্রান্তের তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাবে। রেফ্রিজারেশন ডিভাইসের গরম প্রান্ত থেকে ক্রমাগত তাপ নষ্ট করার জন্য হিট এক্সচেঞ্জারগুলির মতো বিভিন্ন তাপ স্থানান্তর পদ্ধতি ব্যবহার করে, ডিভাইসের ঠান্ডা প্রান্তটি কাজের পরিবেশ থেকে তাপ শোষণ করতে থাকবে। এটি লক্ষণীয় যে এই ঘটনাটি সম্পূর্ণ বিপরীতমুখী, কেবল স্রোতের দিক পরিবর্তন করলে তাপ বিপরীত দিকে স্থানান্তরিত হতে পারে। অতএব, একটি থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন ডিভাইসে উভয়ই শীতলকরণ এবং গরম করার ফাংশন একই সাথে অর্জন করা যেতে পারে।

TEC থার্মোইলেকট্রিক কুলারটি অভ্যন্তরীণ সেমিকন্ডাক্টর পি পোল, সেমিকন্ডাক্টর এন পোল এবং পরিবাহী ধাতু, সেইসাথে উপরে এবং নীচের স্তরগুলিতে তাপমাত্রা বিনিময়ের জন্য একটি সিরামিক সাবস্ট্রেট দ্বারা গঠিত। একটি একক থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন জোড়ার শীতল করার ক্ষমতা সীমিত, এবং TEC সাধারণত এক ডজন থেকে ডজন ডজন হিমায়ন জোড়া নিয়ে গঠিত। একটি একক TEC এর গরম এবং ঠান্ডা প্রান্তের মধ্যে তাপমাত্রার পার্থক্য 60 ~ 70 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছতে পারে এবং ঠান্ডা প্রান্তের তাপমাত্রা -20 ~ -10 ডিগ্রি সেলসিয়াসে পৌঁছতে পারে। আপনি যদি একটি বৃহত্তর তাপমাত্রার পার্থক্য এবং কম ঠান্ডা শেষ তাপমাত্রা পেতে চান, আপনি একাধিক TEC স্ট্যাক করতে পারেন। ব্যবহারের পরিস্থিতি এবং পদ্ধতির উপর নির্ভর করে বাজারে বিভিন্ন আকারের TEC পাওয়া যায়।

শ্রেণীবিভাগ:

TEC-এর বিস্তৃত থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন পণ্য রয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে একক-স্টেজ থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন ডিভাইস, মাল্টি-স্টেজ থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন ডিভাইস, মাইক্রো থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন ডিভাইস, অ্যানুলার থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন ডিভাইস এবং অন্যান্য ধরনের।

1. একক-পর্যায়ের সিরিজ: বিভিন্ন উত্পাদন প্রক্রিয়া অনুসারে, এটি প্রচলিত সিরিজ, উচ্চ-শক্তি সিরিজ, উচ্চ-তাপমাত্রা সিরিজ এবং পুনর্ব্যবহারযোগ্য সিরিজ পণ্যগুলিতে বিভক্ত। একক-পর্যায়ের সিরিজের পণ্যগুলি হল স্ট্যান্ডার্ড TEC পণ্য, যার উচ্চ কার্যক্ষমতা, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা এবং বিভিন্ন ধরণের শীতল ক্ষমতা, জ্যামিতি এবং ইনপুট শক্তির বিস্তৃত পরিসরে পাওয়া যায়, এগুলি প্রধানত শিল্প, পরীক্ষাগার সরঞ্জাম, চিকিৎসা, সামরিক এবং অন্যান্য ক্ষেত্র

2. মাল্টি-স্টেজ সিরিজ: প্রধানত বড় তাপমাত্রার পার্থক্য বা নিম্ন তাপমাত্রার প্রয়োজনীয়তা সহ এলাকায় ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের TEC এর ছোট শীতল শক্তি রয়েছে এবং এটি এমন অনুষ্ঠানের জন্য উপযুক্ত যেখানে ছোট এবং মাঝারি রেফ্রিজারেশন শক্তি এবং বড় তাপমাত্রার পার্থক্য প্রয়োজন। সাধারণত IR- সনাক্তকরণ, CCD এবং photoelectric ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। বিভিন্ন স্ট্যাকিং পদ্ধতির নকশা গভীর হিমায়নের চাহিদা মেটাতে পারে। এই ধরনের রেফ্রিজারেটর একটি একক-পর্যায়ের TEC এর চেয়ে বড় তাপমাত্রার পার্থক্য অর্জন করতে পারে।

3. মাইক্রো সিরিজ: পরিকল্পিত এবং উচ্চ তাপমাত্রা এবং ছোট স্থান পরিবেশ পূরণের জন্য উন্নত. উচ্চ-কার্যক্ষমতা সম্পন্ন থার্মোইলেকট্রিক উপকরণের উন্নত উত্পাদন প্রক্রিয়া ব্যবহার করে পণ্যগুলি তৈরি করা হয়েছে। অপটিক্যাল কমিউনিকেশন ইন্ডাস্ট্রিতে সাধারণত লেজার ট্রান্সমিটার, অপটিক্যাল রিসিভার, পাম্প লেজার এবং অন্যান্য পণ্যে ব্যবহৃত পণ্য।

4. রিং সিরিজ: মাঝারি কুলিং পাওয়ার অ্যাপ্লিকেশনের জন্য উপযুক্ত। অপটিক্যাল, যান্ত্রিক বন্ধন বা তাপমাত্রা প্রোবের জন্য প্রোট্রুশনগুলিকে মিটমাট করার জন্য এই সিরিজের পণ্যগুলির গরম এবং ঠান্ডা পাশের সিরামিকের কেন্দ্রে একটি বৃত্তাকার গর্ত রয়েছে। সাধারণত শিল্প, বৈদ্যুতিক সরঞ্জাম, পরীক্ষাগার এবং অপটোইলেক্ট্রনিক সরঞ্জাম এবং অন্যান্য ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়

প্রথাগত যান্ত্রিক হিমায়ন পদ্ধতির সাথে তুলনা করে, থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন প্রযুক্তিতে কোনো রেফ্রিজারেন্টের প্রয়োজন হয় না এবং এটি একটি পরিবেশ বান্ধব সলিড-স্টেট রেফ্রিজারেশন পদ্ধতি। এটির আকার ছোট, হালকা ওজন, কম্পন নেই, কোন শব্দ নেই, সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা, এবং যেকোন কোণে কাজ করার মতো সুবিধার সাথে হতে পারে, তাপবিদ্যুৎ প্রযুক্তি এমনকী নির্দিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন ক্ষেত্রেও একটি গুরুত্বপূর্ণ প্রযুক্তিগত সমাধান।

সক্রিয় কুলিং: থার্মোইলেক্ট্রিক কুলিং হল একটি সক্রিয় শীতল পদ্ধতি যা পরিবেশের তাপমাত্রার নীচে বস্তুগুলিকে শীতল করতে পারে, যা সাধারণ রেডিয়েটারগুলির সাথে অসম্ভব। একটি ভ্যাকুয়াম পরিবেশে মাল্টি-স্টেজ থার্মোইলেকট্রিক কুলার ব্যবহার করে, এমনকি কম তাপমাত্রা অর্জন করা যেতে পারে, -100 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত।

পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট রেফ্রিজারেশন: থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশনের একটি কমপ্যাক্ট কাঠামো রয়েছে এবং এটি একটি ছোট স্থান বা পরিসরে সঠিক তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ অর্জন করতে পারে এবং এমনকি পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট হিমায়ন অর্জন করতে পারে, যা অন্যান্য রেফ্রিজারেশন পদ্ধতি দ্বারা অর্জন করা যায় না।

উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা: থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশনের কোন চলমান অংশ নেই, উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা রয়েছে এবং রক্ষণাবেক্ষণ ছাড়াই দীর্ঘ সময়ের জন্য কাজ করতে পারে। এটি এমন সিস্টেমের জন্য উপযুক্ত যা ইনস্টলেশনের পরে বিচ্ছিন্ন করা সহজ নয় বা দীর্ঘ পরিষেবা জীবন প্রয়োজন।

সুনির্দিষ্ট তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ: থার্মোইলেকট্রিক রেফ্রিজারেশন একটি ডিসি পাওয়ার সাপ্লাই, এবং শীতল করার ক্ষমতা সামঞ্জস্য করা সহজ। ইনপুট কারেন্ট সামঞ্জস্য করে, শীতল করার ক্ষমতা এবং তাপমাত্রার সুনির্দিষ্ট নিয়ন্ত্রণ অর্জন করা যেতে পারে, তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের স্থিতিশীলতা 0.01 ডিগ্রি সেলসিয়াসের চেয়ে ভাল করে।

কুলিং/হিটিং: থার্মোইলেকট্রিক প্রযুক্তিতে কুলিং এবং হিটিং ফাংশন উভয়ই রয়েছে। একই সিস্টেম কেবল স্রোতের দিক পরিবর্তন করে শীতল এবং গরম করার মোড উভয়ই অর্জন করতে পারে।