Чому ми перейшли на використання інфрачервоного опалення для біосенсорів
Під час створення біосенсорів тепло є складним фактором. Його потрібно для випалювання полімерів та активації хімічних шарів, але якщо перестаратися, це може пошкодити сам матеріал. Це дуже делікатний баланс.
Довгий час всі використовували звичайні конвекційні печі. Але, чесно кажучи, нагрівання всієї кімнати лише для того, щоб нагріти невеликий чип, є марнотратством. Саме тому ми перейшли на використання ламп інфрачервоного світла короткої довжини хвилі. Замість нагрівання всієї кімнати ми спрямовуємо тепло саме туди, де це необхідно.
Швидкість та точність
Справжньою перевагою є швидкість. Ми використовуємо лампи, які випромінюють світло в діапазоні від 0,76 до 1,5 мкм. Завдяки цьому тепло майже миттєво проникає в матеріал. Тепер не потрібно чекати кілька хвилин, поки все нагріється – достатньо кількох секунд.
Це також забезпечує більш стабільну температуру на всій поверхні чипа. Оскільки час реакції дуже короткий, контролери PID можуть підтримувати стабільну температуру в межах ±1°C. Якщо ви коли-небудь стикалися з проблемами нестабільної чутливості сенсорів, ви знаєте, що саме ця невелика похибка має велике значення.
Оптимізація роботи заводу
Ще однією перевагою є екологічність. Більшість печей є енергозатратними, оскільки їм потрібно залишатися гарячими протягом годин – навіть тоді, коли вони просто стоять без дії. Системи інфрачервоного опалення запускаються миттєво. Достатньо лише увімкнути перемикач – і все готово. Не потрібно попереднього нагрівання, не витрачаються кіловат-години енергії.
Крім того, команда, яка керує системою охолодження, буде задоволена. Оскільки не виникає значних втрат тепла, системі охолодження не потрібно працювати так наполегливо.
Недоліки (оскільки ніщо не є ідеальним)
Але не все так ідеально. Лампи з високою інтенсивністю інфрачервоного світла стають надзвичайно гарячими на кінцях. Якщо не приділити увагу системі охолодження, філаменти можуть згоріти, а кріплення – деформуватися.
Ми зазвичай використовуємо кварцові оболонки та спеціальні покриття, які допомагають спрямувати тепло назад у потрібне місце. Але слід бути обережними з хімікатами для чищення – якщо вони занадто агресивні, вони можуть пошкодити ці покриття.
Але переваги все одно переважають. Окрім економії енергії, можна заощадити простір. Можна відмовитися від великої та громіздкої печі на користь компактного модуля інфрачервоного опалення, який легко вписується в конструкцію обладнання. Це дає більше простору для інших інструментів.