Использование инфракрасного обогрева в биосенсорах
При создании биосенсоров крайне важно правильно контролировать процессы затвердевания и сушки материалов. Долгое время для этой цели использовались огромные конвекционные печи, расположенные в стерильных помещениях. Но теперь мы отказались от такого подхода. Теперь мы используем лампы с коротковолновым инфракрасным излучением.
Почему? Потому что нагревание всего объема воздуха лишь ради сушки крошечной поверхности — это пустая трата энергии. Это приводит к значительному выбросу углерода при минимальной пользе.
Как добиться эффективного нагрева
У инфракрасного излучения есть одно преимущество: оно не влияет на воздух. Энергия направляется непосредственно на поверхность полупроводникового материала. Процесс нагрева происходит очень быстро. Вместо того чтобы ждать, пока печь нагреется, можно получить мгновенный эффект нагрева. Мы настраиваем лампы так, чтобы они излучали свет определенной длины волны, которую способны поглощать биоактивные слои материала. Таким образом, поверхность считывателя справляется с процедурой затвердевания идеально, а сам материал не повреждается. Большое количество энергии может быть передано в очень малом объеме пространства.
Технические детали
Мы не экономим на оборудовании. Мы используем кварцевые корпуса высокой чистоты, чтобы ничего не проникало в среду полупроводников и не портило продукт. Филаменты настроены так, чтобы они работали стабильно. Не нужно, чтобы по поверхности сенсора возникали «горячие точки» — это приведет к серьезным проблемам. Мы также используем стандартные разъемы. Если лампа выходит из строя, ее можно просто заменить, и работа может продолжаться. Никому не нравится простой оборудования.
Важное замечание
Необходимо точно контролировать параметры питания. Если напряжение или мощность будут некорректными, филамент сгорит слишком быстро. Мы используем контроллеры PID, чтобы сохранять стабильность параметров.
Компромиссы
Переход на использование инфракрасного обогрева — это плюс для планеты. Не нужно бороться с системой отопления и вентиляции, ведь тепло направляется только на нужную поверхность. Но есть и недостаток: из-за быстрого нагрева существует тонкая грань между «идеальным» и «порчей» материала. Если температура превысит допустимый уровень, весь продукт будет испорчен. Поэтому необходимо использовать пирометр с быстрой реакцией, который будет отключать подачу энергии как только будет достигнут нужный уровень температуры.