Tạo ra nhiệt độ cao hơn ở những vị trí cần thiết: Các bóng đèn hồng ngoại phủ vàng
Nếu bạn từng làm việc với các cảm biến sinh học dựa trên wafer, bạn chắc hẳn hiểu rõ tầm quan trọng của việc duy trì nhiệt độ phù hợp để có thể xử lý các chất polyme hoặc giúp các lớp hóa học bám chặt vào bề mặt wafer. Nhưng vấn đề là: các bóng đèn hồng ngoại thông thường có hiệu suất khá kém. Một lượng lớn năng lượng bị tỏa ra từ phía sau vỏ bóng đèn, khiến lãng phí năng lượng và thời gian.
Chúng tôi đã tìm ra cách giải quyết tốt hơn. Chúng tôi sử dụng lớp phủ vàng có khả năng phản chiếu cao bên trong vỏ bóng đèn.
Tại sao lại là vàng?
Hầu hết mọi người sử dụng vật liệu phản chiếu bằng nhôm, nhưng nhôm lại hấp thụ một lượng lớn năng lượng. Trong khi đó, vàng lại có khả năng phản chiếu tới 98% năng lượng hồng ngoại trở lại với mục tiêu cần xử lý. Đây là một thay đổi đơn giản, nhưng nó giúp tăng hiệu suất xử lý. Bạn có thể tạo ra nhiệt độ cao hơn mà không cần tăng công suất bóng đèn. Về cơ bản, chúng tôi đã tập trung năng lượng vào một chùm sáng hẹp, từ đó tạo ra mức nhiệt cao hơn trên mỗi centimet vuông.
Nhưng bạn không thể chỉ đơn giản tạo ra nhiệt độ cao rồi bỏ mặc mọi thứ. Khi áp dụng phương pháp này, các điện cực sẽ chịu áp lực lớn. Nếu bạn không kiểm soát được sự giãn nở nhiệt, các bóng đèn sẽ nhanh chóng bị hỏng. Bạn cũng cần đảm bảo rằng nguồn điện và điện áp của bóng đèn được điều chỉnh một cách chính xác; nếu không, bạn sẽ gặp phải tình trạng đèn nhấp nháy hoặc sợi dây tóc trong bóng đèn bị hỏng sớm.
Điểm mạnh của lớp phủ vàng là nó giúp bạn vận hành bóng đèn ở công suất thấp hơn, nhưng vẫn đạt được nhiệt độ mong muốn. Điều này giúp giảm áp lực lên vỏ bóng đèn, từ đó kéo dài tuổi thọ của bóng đèn.
Ứng dụng thực tế
Điều tuyệt vời nhất là những bóng đèn này có thể thay thế ngay lập tức cho các bóng đèn hiện tại. Bạn chỉ cần kết nối chúng vào bộ điều khiển hiện có là được.
Lưu ý rằng vì năng lượng được tập trung mạnh hơn, nên wafer sẽ nóng lên rất nhanh. Nếu bạn tăng tốc độ nhiệt lên quá nhanh, wafer có thể bị biến dạng. Bạn cần điều chỉnh bộ điều khiển PID để duy trì nhiệt độ ổn định.
Tất nhiên, vàng không phải là vật liệu rẻ. Giá của nó cao hơn nhôm được mài nhẵn. Nhưng bạn sẽ nhận được lợi ích từ việc tiết kiệm năng lượng và việc kiểm soát nhiệt độ chính xác hơn. Đối với những ai sản xuất các cảm biến sinh học với số lượng lớn, việc giảm thời gian xử lý chắc chắn sẽ khiến khoản đầu tư này trở nên hợp lý.