چرا ما برای سنسورهای بیولوژیکی از حرارت مادون قرمز استفاده کردیم؟
هنگام ساخت سنسورهای بیولوژیکی، حرارت یک عامل پیچیده است. برای تصلب پلیمرها و فعال کردن لایههای شیمیایی، به حرارت نیاز داریم؛ اما اگر حرارت بیش از حد باشد، ماده مورد استفاده خراب خواهد شد. این یک تعادل بسیار حساس است.
برای مدت طولانی، همه از فرهای بزرگ برای گرم کردن مواد استفاده میکردند. اما راستش، گرم کردن کل اتاق صرفاً برای گرم کردن یک ویفر کوچک، اتلاف انرژی است. به همین دلیل، ما به استفاده از لامپهای مادون قرمز روی آوردیم. در این روش، حرارت دقیقاً به جایی که نیاز است، هدایت میشود.
سرعت و دقت
مزیت واقعی این روش، سرعت است. ما از لامپهایی استفاده میکنیم که در محدوده ۰.۷۶ تا ۱.۵ میکرومتر عمل میکنند. به همین دلیل، حرارت تقریباً بلافاصله وارد ماده میشود. دیگر نیازی نیست منتظر چند دقیقه بمانیم تا مواد گرم شوند؛ فقط چند ثانیه کافی است.
همچنین، این روش باعث میشود دمای ویفر به طور یکنواختتری حفظ شود. از آنجایی که زمان پاسخگویی بسیار سریع است، کنترلکنندههای PID میتوانند دما را در محدوده ±۱ درجه سانتیگراد نگه دارند. اگر تا به حال با حساسیت ناپایدار سنسورها مواجه شدهاید، میدانید که این تفاوت کوچک بسیار مهم است.
تمیز کردن کارخانه
یکی دیگر از مزایای این روش، کاهش مصرف انرژی است. اکثر فرها مصرف انرژی زیادی دارند؛ زیرا باید ساعتها در حالت گرم ماندن باشند، حتی زمانی که در حالت استراحت هستند. اما سیستمهای مادون قرمز بلافاصله گرم میشوند؛ فقط کافی است کلید را فشار دهید. نیازی به گرم کردن اضافی نیست، و انرژی هدر نمیرود.
علاوه بر این، تیمهای HVAC نیز از این روش خوششان خواهد آمد؛ زیرا دیگر نیازی نیست گرمای اضافی را وارد اتاقهای تمیز شود، و سیستم خنککنندگی نیز نیاز کمتری به کار دارد.
معایب (چون هیچ چیز کامل نیست)
البته، همه چیز خوب نیست. لامپهای مادون قرمز با شدت بالا، در انتهای خود بسیار داغ میشوند. اگر سیستم خنککنندگی مناسبی نداشته باشید، فیلامنتها میسوزند یا قطعات مربوطه دچار تغییر شکل میشوند.
ما معمولاً از غلافهای کوارتزی و روکشهای ویژه برای بازتاب دادن حرارت به سمت هدف استفاده میکنیم. البته، باید مراقب مواد شوینده باشید؛ اگر بیش از حد قوی باشند، میتوانند این روکشها را از بین ببرند.
اما مزایای این روش ارزش آن را دارد. علاوه بر صرفهجویی در انرژی، فضای بیشتری نیز برای سایر ابزارها فراهم میشود.