Почему мы перешли на инфракрасное нагревание для биосенсоров
При создании биосенсоров тепло представляет собой сложную проблему. Его необходимо для отверждения полимеров и активации химических слоев, но если использовать слишком много тепла, это может повредить сам материал. Это требует тонкого баланса.
Долгое время все использовали обычные конвекционные печи. Но, честно говоря, нагрев всей комнаты только ради разогрева крошечной пластинки — это пустая трата ресурсов. Поэтому мы перешли на лампы с коротковолновым инфракрасным излучением. Вместо нагрева всей комнаты тепло направляется именно туда, где это необходимо.
Скорость и точность
Здесь заключается основное преимущество: скорость. Мы используем лампы, работающие в диапазоне 0,76–1,5 микрометров. Благодаря этому тепло почти мгновенно проникает в материал. Теперь не нужно ждать несколько минут, пока все нагреется — достаточно всего нескольких секунд.
Кроме того, такой способ обеспечивает более стабильную температуру на поверхности пластинки. Благодаря высокой скорости реакции контроллеры PID могут поддерживать стабильную температуру в пределах ±1°C. Если вы когда-либо сталкивались с проблемами изменчивости чувствительности сенсоров, вы понимаете, насколько важна эта точность.
Экономия ресурсов
Ещё одним преимуществом является экономия энергии. Большинство печей потребляют много энергии, так как им нужно оставаться в состоянии высокой температуры в течение часов, даже когда они просто стоят без дела. Системы с инфракрасным нагреванием включаются мгновенно. Достаточно лишь включить выключатель — и всё готово. Нет необходимости в предварительном нагреве, нет перерасхода энергии.
Кроме того, ваша команда по управлению климатом будет вам благодарна. Поскольку не происходит значительной потери тепла, системе охлаждения не приходится работать так усердно.
Недостатки (потому что ничто не идеально)
Однако есть и недостатки. Лампы с высокой интенсивностью излучения становятся чрезмерно горячими на своих концах. Если не обеспечить надлежащее охлаждение, нить в лампе может сгореть или её крепления могут деформироваться.
Мы обычно используем кварцевые оболочки и специальные покрытия для отражения тепла обратно к цели. Но будьте осторожны с химикатами для очистки — если они слишком агрессивны, они могут повредить эти покрытия.
Но все эти недостатки компенсируются преимуществами. Помимо экономии энергии, вы также экономите пространство. Можно заменить огромную и громоздкую печь на компактный модуль с инфракрасным нагреванием, который легко вписывается в вашу производственную линию. Это дает больше места для других инструментов.