మెటల్ డిటెక్టర్స్

ఈ రోజుల్లో 'మెటల్ డిటెక్టర్' పేరు చాలా మందికి పరిచయమే. విమానాశ్రయాల్లో, రైల్వే స్టేషన్ లలో, ప్రముఖులు పాల్గొనే సమావేశ ప్రాంగణాల దగ్గర, షాపింగ్ మాల్స్ ఇలా చాలా చోట్ల మెటల్ డిటెక్టర్ లు మనకు కన్పిస్తాయి. కొన్ని చోట్ల ఇవి స్థిరంగా అమర్చబడి ఉండగా, మరికొన్ని చోట్ల భద్రతా సిబ్బంది చేతితో పట్టుకునే సాధనాలుగా ఉంటాయి. మెటల్ డిటెక్టర్ లను వేర్వేరు అవసరాలకు ఉపయోగిస్తుంటారు. నాణేలు లేదా గుప్తనిధులు అన్వేషణకు కొందరు ఉపయోగిస్తారు. ఇటీవల కాలంలో ఉగ్రవాదం వెర్రితలలు వేస్తోంది. విమానాలను హైజాక్ చేయడం, ప్రముఖులు పాల్గొనే కార్యక్రమాల్లోకి మారణాయుధాలతో ప్రవేశించి భీభత్సం సృష్టించడం వంటి సంఘటనలు సంభవిస్తున్నాయి. అందుచేత భద్రతా ఏర్పాట్లను కట్టుదిట్టం చేయడం తప్పనిసరి. లోనికి ప్రవేశించే వారు భద్రతా సిబ్బంది కన్నుగప్పి, ఏవైనా తుపాకులు వంటి మారణాయుధాలను తీసుకు వస్తున్నారేమో కనిపెట్టేందుకు మెటల్ డిటెక్టర్లు ఉపయోగపడతాయి.

తేలికగా ఉండే సాధారణ మెటల్ డిటెక్టర్ ను కొన్ని భాగాలుంటాయి. మెటల్ డిటెక్టర్ ను చేతితో పట్టుకుని ముందుకు వెనక్కు కదుపుతున్నప్పుడు దాన్ని స్థిరంగా ఉంచే స్టెబిలైజర్ ఉంటుంది. కంట్రోల్ బాక్స్ లో సర్క్యూట్, కంట్రోల్స్, స్పీకర్, బ్యాటరీలు, మైక్రోప్రాసెసర్ ఉంటాయి. కంట్రోల్ బాక్స్ ని, కాయిల్ తో కలిపే సేఫ్టీ లోహాన్ని కనిపెట్టే సెర్చ్ కాయిల్ మెటల్ డిటెక్టర్ ని ఉ ప్రయోగించడం తేలికే. యూనిట్ ని ఆన్ చేసి, మనం వెతకాల్సిన చోట అటూఇటూ కదల్చాలి. లక్ష్యం చేసుకున్న వస్తువు మీద ఉంచినప్పుడు మనకు వినిపించే 'ధ్వని' వస్తుంది. కొన్ని ఆధునిక మెటల్ డిటెక్టర్స్ అయితే, అది కనుగొన్న లోహం ఏ రకానిదో కుడా డిస్ ప్లే చేస్తుంది. మెటల్ డిటెక్టర్స్ లో మూడు రకాల టెక్నాలజీలో ఒకదాన్ని ఉపయోగిస్తారు.

1. Very Low Frequency (VLF)

2. Pulse induction (PI)

3. Beat Frequency Oscillation (BFO)

VLF: ఈ రోజుల్లో ఈ టెక్నాలజీని ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తున్నారు. దీంట్లో రెండు కాయిల్స్ ప్రధానంగా ఉంటాయి.

ట్రాన్స్ మిటర్ కాయిల్ : ఇది వెలుపల వుండే తీగ లూప్. దీని లోపల ఒక తీగచుట్ట ఇమిడి ఉంటుంది.

రిసీవర్ కాయిల్ : ఇది లోపల వుండే కాయిల్. దీంట్లో మరో కాయిల్ వుంటుంది. ఇది టార్గెట్ వస్తువు నుంచి వచ్చే పౌనఃపున్యాలను తీసుకొని ఆంప్లిఫై చేసి ఆంటెనాలా పనిచేస్తుంది.

ట్రాన్స్ మిటర్ కాయిల్ లో కరెంట్ ప్రవహించినప్పుడు విద్యుత్ మోటర్ లో లాగా అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. రిసీవర్ కాయిల్, ట్రాన్స్ మిటర్ కాయిల్ ఏర్పరిచే అయస్కాంత క్షేత్రం నుంచి పూర్తిగా ప్రమేయం లేకుండా ఉంటుంది. కాని ఇది టార్గెట్ వస్తువు నుంచి వచ్చే అయస్కాంత క్షేత్రంతో మాత్రం ప్రమేయం కలిగి ఉంటుంది. అందుచేత అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఏర్పరిచే వస్తువు మీదుగా రిసీవర్ కాయిల్ వెళ్లినప్పుడు, స్వల్ప పరిమాణంలో విద్యుత్తు రిసీవర్ కాయిల్ తీగచుట్ట గుండా ప్రవహిస్తుంది. ఈ విద్యుత్ ప్రవాహం వస్తువు ఏర్పరిచే అయస్కాంతక్షేత్రం ఫ్రీక్వెన్సీతో సమానంగా వుంటుంది. కాయిల్ ఈ ఫ్రీక్వెన్సీని ఆంప్లిఫై చేసి కంట్రోల్ బాక్స్ కి పంపిస్తుంది. దీన్ని సెన్సార్ విశ్లేషిస్తుంది.

PI టెక్నాలజీ : ఇది VLF టెక్నాలజీ అంత ప్రాచుర్యంలో లేదు. దీంట్లో ఒకే కాల్ ట్రాన్స్ మిటర్ గానూ, రిసీవర్ గాను కూడా పనిచేస్తుంది లేదా రెండు, మూడు కాయిల్స్ కలిసి పనిచేస్తాయి. ఈ టెక్నాలజీ ఒక తీగచుట్ట గుండా స్వల్ప వ్యవధి విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని పంపిస్తుంది. ప్రతి పల్స్ ఒక సంక్షిప్తమైన అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని జనింపచేస్తుంది. ఆ పల్స్ ఆగిపోతే అయస్కాంత క్షేత్రం ధృవత్వం (Polarity) వెనక్కి తిరిగి ఒక్కసారిగా కూలిపోతుంది. ఫలితంగా ఒక తీక్షణమైన విద్యుత్ బాణం (spike) ఏర్పడుతుంది. ఇది కొన్ని మైక్రోసెకన్లు మాత్రమే వుండి వేరే విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని కాయిల్ గుండాపోయేలా చేస్తుంది. దీన్ని ప్రతిక్షేపణ పల్స్ (reflected pulse) అంటారు. ఇది 30 మైక్రోసెకన్లు మాత్రమే ఉంటుంది. తర్వాత మరో పల్స్ తో ఈ ప్రక్రియ పునరావృతమవుతుంది.

BFO టెక్నాలజీ : ఈ టెక్నాలజీని ఉపయోగించే మెటల్ డిటెక్టర్ లు ఎక్కువ వాడుకలో వున్నాయి. వీటిల్లో రెండు తీగచుట్టలుంటాయి. ఒకటి పెద్దది, రెండోది చిన్నది. పెద్ద తీగచుట్ట మెటల్ $185 డిటెక్టర్ తలభాగంలో వుంటుంది. చిన్న తీగచుట్ట కంట్రోల్ బాక్స్ లో ఉంటుంది. ఈ కాయిల్స్ ఒక్కొక్కటి ఒక డోలకానికి (oscillator) కలపబడి వుంటుంది. ఈ డోలకం సెకనుకి కొన్నివేల విద్యుత్ పల్స్ ల నేర్పరుస్తుంది. ఈ పల్స్ ల ఫ్రీక్వెన్సీ రెండు కాయిల్స్ మధ్యన కొద్దిగా ప్రతిచర్య సాధించేదిగా (off-set) ఉంటుంది.

ఈ పల్స్ లు ఒక్కొక్క కాయిల్ గుండా ప్రయాణించినప్పుడు ఆ కాయిల్ రేడియోతరంగాలను ఏర్పరుస్తుంది. కంట్రోల్ బాక్స్ లోని చిన్న రిసీవర్ ఈ రేడియో తరంగాలను గ్రహించి వాటి పౌనఃపున్యం (frequency) భేదానికి అనుగుణంగా మనకు వినిపించే కొన్ని స్వరాలను ఏర్పరుస్తుంది.

తలభాగంలో కాయిల్ లోహపు వస్తువు మీదుగా పోయినప్పుడు, కాయిల్ లోని విద్యుత్ ప్రవాహం వల్ల ఏర్పడ్డ అయస్కాంతం వల్ల లోహపు వస్తువు చుట్టూ అయస్కాంత క్షేత్రం జనిస్తుంది. వస్తువు తాలుకు అయస్కాంత క్షేత్రం, తలభాగం ఏర్పరిచే రేడియో తరంగాలతో జోక్యం చేసుకుంటుంది. ఈ పౌనఃపున్యం కంట్రోల్ బాక్స్ లోని కాయిల్ ఫ్రీక్వెన్సీ కంటే భిన్నంగా ఉండడం వల్ల మనకు విన్పించే ధ్వనిలో మార్పు వస్తుంది. దీన్ని బట్టి లోహం ఉనికిని కనిపెట్టగలుగుతాం.

కొన్ని చిన్న సైజు మెటల్ డిటెక్టర్ లు బ్యాటరీతో పనిచేస్తాయి. ఇవి కూడా 30 సెం.మీ. దూరంలో ఉన్న నాణెం సైజులోహ పదార్థాన్ని కూడా కనిపెట్టేస్తాయి. లోహపు చెక్కల్లో దాగివున్న మేకులను కనిపెట్టడానికి, సముద్రం అడుగున ఓడ తాలుకు లంగరును గుర్తించడానికి, మందుపాతరలను ధ్వంసం చేసేందుకు ఇంకా అనేక విధాలుగా కూడా మెటల్ డిటెక్టర్లు ఉపయోగపడుతున్నాయి.

ఆధారం: డా. ఇ.ఆర్. సుబ్రహ్మణ్యం.