الحصول على درجة حرارة أعلى في الأماكن التي يهمها الأمر فعلاً: مرايا مغطاة بالذهب لأجهزة الاستشعار البيولوجية
إذا كنت قد قضيت وقتًا في تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية، فأنت تعرف جيدًا صعوبة التحكم في درجة الحرارة على الرقاقات. معظم مصابيح الأشعة تحت الحمراء العادية تُعتبر مستهلكة للطاقة بشكل كبير؛ فجزء كبير من الطاقة ينعكس إلى الخلف أو يتشتت في كل الاتجاهات، وهذا لا يفيد الرقاقة إطلاقًا، بل يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الجهاز نفسه.
إنها ببساطة مضيعة للطاقة… وهذا أمر مزعج.
لحل هذه المشكلة، بدأنا في استخدام طبقات من الذهب عالي النقاء على المرايا.
لماذا الذهب؟
لأن الذهب يتمتع بقدرة رائعة على عكس أشعة الأشعة تحت الحمراء. بدلاً من السماح لهذه الحرارة بالهروب، فإن طبقة الذهب تعيدها مرة أخرى إلى الهدف المراد تسخينه. بذلك، يتم تركيز كل واط من الطاقة على سطح الرقاقة.
الجانب الإيجابي هو أنك تحصل على كثافة حرارية أعلى دون الحاجة إلى استخدام المزيد من الطاقة. إنها طريقة أكثر كفاءة.
لكن هناك مشكلة واحدة: الذهب قد يتأثر بالغازات الكيميائية الموجودة في البيئة المحيطة، مما يؤدي إلى تلف طبقة الذهب. وعندما يحدث ذلك، تنخفض قدرة المرآة على عكس الضوء، وبالتالي تعود المشكلة من جديد. لذا، يجب التأكد من أن الجهاز محاط بغلاف محكم أو مملوء بغاز خامل. إنها خطوة بسيطة ولكنها تساعد في تجنب الكثير من المشاكل.
عند التحول من استخدام المرايا المصنوعة من الألومنيوم إلى هذه المرايا المغطاة بالذهب، ستلاحظ ارتفاعًا كبيرًا في درجة حرارة السطح. هذا يعني أنك ستتمكن من تقليل وقت التسخين أثناء عمليات المعالجة.
نصيحة سريعة للورشة:
عند توصيل هذه المرايا، يجب مراقبة أجهزة الاستشعار الحرارية بعناية. نظرًا لأن الطاقة مركزة جدًا، فمن السهل أن تتشكل نقاط ساخنة إذا كانت المصباحة قريبة جدًا من الرقاقة. أنصح بضبط المسافة بعناية لضمان توزيع الحرارة بشكل متساوٍ على الرقاقة. كما يجب، إذا كنت تستبدل النظام القديم المصنوع من الألومنيوم، ألا تقوم بتشغيل الجهاز مباشرة، بل يجب ضبط مستوى الطاقة بعناية حتى لا تتجاوز درجة الحرارة المطلوبة وتتلف الرقاقات.