استفاده از حرارت مادون قرمز برای سنسورهای زیستی
هنگام ساخت سنسورهای زیستی، درست کردن فرآیندهای خشککردن و تثبیت مواد بسیار مهم است. برای مدت طولانی، از اتاقهای پاکسازی با فرهای بزرگ برای این منظور استفاده میشد. اما اکنون از لامپهای مادون قرمز کوتاهامواج استفاده میکنیم.
چرا؟
چون گرم کردن هوای اطراف فقط برای خشک کردن یک سطح کوچک، هدر دادن انرژی است؛ این کار باعث ایجاد فشار زیادی بر محیط زیست میشود، در حالی که فایده چندانی ندارد.
ارسال حرارت به جای درست
نکته مهم درباره لامپهای مادون قرمز این است که آنها با هوا درگیر نمیشوند؛ بلکه انرژی را مستقیماً به سمت سطح مورد نظر میفرستند. این کار بسیار سریع انجام میشود. به جای انتظار برای گرم شدن فر، میتوانید حرارت لازم را بلافاصله دریافت کنید. ما این لامپها را طوری تنظیم میکنیم که در طولموجهایی عمل کنند که لایههای زیستی میتوانند آنها را جذب کنند. به این ترتیب، سطح مورد نظر به خوبی تثبیت میشود، اما لایههای زیرین آسیب نمیبینند. شما میتوانید انرژی زیادی را در فضای بسیار کوچکی به دست آورید.
جزئیات فنی
ما در مورد تجهیزات فنی کوتاهی نمیکنیم؛ از پوششهای کوارتز با خلوص بالا استفاده میکنیم تا هیچ چیزی وارد محیط نیمههادی نشود و باعث خرابی محصول نشود. رشتههای نوری این لامپها نیز طوری تنظیم شدهاند که دما ثابت بماند؛ نمیخواهیم که نقاط گرمی در سنسور وجود داشته باشد، زیرا این کار باعث خرابی سنسور میشود. همچنین از کانکتورهای استاندارد استفاده میکنیم؛ اگر یکی از لامپها خراب شود، کافی است آن را تعویض کنیم و کار را ادامه دهیم. هیچ کس دوست ندارد کار متوقف شود.
نکته مهم:
باید در مورد منبع تغذیه دقت کنید؛ اگر ولتاژ یا توان مناسب نباشد، رشتههای نوری خیلی سریع خراب میشوند. ما از کنترلکنندههای PID برای کنترل دقیق دما استفاده میکنیم.
معایب
استفاده از لامپهای مادون قرمز برای سیاره مفید است؛ زیرا نیازی به استفاده از سیستمهای تهویه مطبوع نیست. اما یک معایب این روش وجود دارد: چون لامپهای مادون قرمز بسیار سریع عمل میکنند، خط تفکیک بین «دمای ایدهآل» و «دمای بیش از حد» بسیار باریک است؛ اگر دما کمی بیشتر شود، کل محصول خراب میشود. به همین دلیل، نیاز به پیرامترهای اندازهگیری سریع وجود دارد؛ اگر پاسخ سیستم کند باشد، لامپ همچنان حرارت تولید خواهد کرد، حتی پس از رسیدن به دمای مورد نظر. سیستم باید در همان لحظه که دما به حد مورد نظر میرسد، انرژی را قطع کند.