دیگر اجازه ندهید گرما هدر رود: روش بهتری برای ساخت حسگرهای بیولوژیکی
هنگامی که مواد مورد نیاز برای ساخت حسگرهای بیولوژیکی را گرم میکنیم، گرما نقش کلیدی دارد. اما مدتهاست که ما از فرهای معمولی برای این منظور استفاده کردهایم. مشکل اینجاست که برای رساندن دمای مناسب به یک سطح کوچک، مجبوریم مقدار زیادی انرژی صرف گرم کردن هوا کنیم؛ این کار کاملاً اتلاف انرژی است.
به همین دلیل، ما به استفاده از لامپهای مادون قرمز با امواج کوتاه روی آوردیم.
چرا این روش مؤثر است؟
فکر کنید: در عوض اینکه منتظر گرم شدن هوا باشیم، لامپهای مادون قرمز مستقیماً بر روی سطح مورد نظر تأثیر میگذارند. هیچ تأخیری وجود ندارد. شما تقریباً بلافاصله به دمای مورد نظر میرسید. این کار باعث کاهش زمان لازم برای پردازش هر ویفر میشود؛ در نتیجه، میزان انرژی مصرفی نیز کاهش مییابد. اگر واقعاً میخواهید کاهشی در میزان انتشار گازهای گلخانهای داشته باشید، این روش بهترین راه است.
تجهیزات مورد استفاده برای تولید گرما
ما از عناصر کوارتز-هالوژن برای تولید گرما استفاده میکنیم. کوارتز به این دلیل مناسب است که اجازه میدهد تشعشعات مادون قرمز بدون ماندن در داخل لامپ، به سمت سطح مورد نظر حرکت کنند. این کار باعث میشود گرما درست در جایی که لازم است، تولید شود.
همچنین، ما این لامپها را به گونهای تنظیم میکنیم که تشعشعات آنها در یک بازه فرکانسی مشخص باشد. این موضوع بسیار مهم است، زیرا با «نقطه ایدهآل» پلیمرهای مورد استفاده در حسگرهای بیولوژیکی همخوانی دارد.
اما باید مراقب توان لامپها باشید؛ اگر توان لامپ بیش از حد باشد، لایههای حساس مربوط به حسگرها خراب خواهند شد. برای جلوگیری از این مشکل، ما از کنترلکنندههای PID و دماسنجها برای کنترل دما استفاده میکنیم. این کار باعث میشود دما ثابت بماند و سیستم از فراتر رفتن از حد مجاز جلوگیری شود.
واقعیت استفاده از این روش
بهترین نکته این است که این لامپها میتوانند به جای لامپهای قدیمی مورد استفاده قرار گیرند. کابلکشی نیز بسیار آسان است.
اما مشکل اینجاست که لامپهای مادون قرمز دارای تشعشعات بسیار قوی هستند؛ بنابراین، اگر سیستم خنککننده دستگاه مناسب نباشد، گرمای تولید شده میتواند دستگاه را خراب کند. تهویه مناسب، بهترین راه برای جلوگیری از این مشکل است. با تهویه مناسب، لامپهای کوارتز میتوانند مدت زمان بیشتری کار کنند؛ همچنین، کارکنان نیز مجبور نخواهند بود در کارخانه عرق کنند.