ทำไมเราถึงเปลี่ยนมาใช้การให้ความร้อนด้วยแสงอินฟราเรดสำหรับเซ็นเซอร์ชีวภาพ
เมื่อสร้างเซ็นเซอร์ชีวภาพ ความร้อนถือเป็นปัจจัยสำคัญที่ต้องควบคุมอย่างระมัดระวัง เราต้องการความร้อนเพื่อให้โพลิเมอร์แข็งตัว และทำให้ชั้นเคมีต่างๆ มีประสิทธิภาพ แต่ถ้าให้ความร้อนมากเกินไป วัสดุก็จะเสียหายได้ ดังนั้นจึงต้องมีการควบคุมความร้อนอย่างระมัดระวัง
ตลอดเวลาที่ผ่านมา ผู้คนมักใช้เตาอบแบบคอนเวกชัน แต่จริงๆ แล้ว การใช้พลังงานมากมายเพื่อให้ความร้อนกับวัสดุขนาดเล็กนั้นเป็นเรื่องสิ้นเปลือง นั่นคือเหตุผลที่เราเปลี่ยนมาใช้หลอดไฟอินฟราเรดแทน โดยเราสามารถกำหนดให้ความร้อนไปยังจุดที่ต้องการได้โดยตรง
ความเร็วและความแม่นยำ
ข้อดีอย่างแท้จริงก็คือความเร็วในการให้ความร้อน เราใช้หลอดไฟที่มีความยาวคลื่นอยู่ระหว่าง 0.76 ถึง 1.5 ไมครอน ทำให้ความร้อนแทรกซึมเข้าสู่วัสดุได้อย่างรวดเร็ว เราไม่จำเป็นต้องรอหลายนาทีเพื่อให้วัสดุอุ่นขึ้นอีกต่อไป แต่เพียงแค่รอไม่กี่วินาทีเท่านั้น
นอกจากนี้ ยังช่วยให้อุณหภูมิบนแผ่นวัสดุมีความสม่ำเสมอมากขึ้น เนื่องจากเวลาตอบสนองของเซ็นเซอร์นั้นรวดเร็ว ดังนั้นตัวควบคุม PID ก็สามารถรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในช่วง ±1°C ได้ หากคุณเคยเจอปัญหาเรื่องความไวของเซ็นเซอร์ที่ไม่สม่ำเสมอ คุณจะรู้ดีว่าความแตกต่างเพียงเล็กน้อยก็มีความสำคัญมาก
การลดของเสียในโรงงาน
อีกข้อดีคือการลดการใช้พลังงาน เตาอบแบบปกติจะใช้พลังงานมาก เพราะต้องรักษาอุณหภูมิให้สูงตลอดเวลา แม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานก็ตาม แต่ระบบอินฟราเรดนั้นสามารถเริ่มทำงานได้ทันทีเมื่อเปิดสวิตช์ ไม่มีการอุ่นเครื่อง และไม่มีการสิ้นเปลืองพลังงานอีกต่อไป
นอกจากนี้ ทีม HVAC ก็จะพอใจกับระบบนี้ เพราะไม่มีการปล่อยความร้อนส่วนเกินเข้าไปในห้องปลอดเชื้อ ดังนั้นระบบระบายความร้อนก็ไม่จำเป็นต้องทำงานหนักเท่าไหร่
ข้อเสีย (เพราะไม่มีอะไรที่สมบูรณ์แบบ)
แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะมีแต่ข้อดีเสมอไป หลอดไฟอินฟราเรดที่มีกำลังสูงจะมีอุณหภูมิสูงมากที่ปลายหลอด หากไม่มีระบบระบายความร้อนที่ดี ไส้หลอดก็อาจไหม้ได้ หรือตัวหลอดก็อาจบิดเบี้ยวได้
เรามักจะใช้ฝาครอบที่ทำจากควอตซ์และสารเคลือบพิเศษ เพื่อสะท้อนความร้อนกลับไปยังจุดที่ต้องการ แต่ก็ต้องระวังสารทำความสะอาดด้วย หากสารทำความสะอาดมีความรุนแรงเกินไป ก็อาจทำลายสารเคลือบเหล่านั้นได้
แต่ข้อดีก็คุ้มค่ามาก นอกจากการประหยัดพลังงานแล้ว ยังช่วยประหยัดพื้นที่อีกด้วย เราสามารถเลิกใช้เตาอบขนาดใหญ่ได้ และใช้หลอดไฟอินฟราเรดแทน ซึ่งช่วยให้มีพื้นที่มากขึ้นสำหรับเครื่องมืออื่นๆ