वैक्यूम आईआर का उपयोग करके सेमी-फैब्रिकेटेड उत्पादों में कार्बन की मात्रा कम करना
यदि आपने कभी किसी फैक्ट्री में काम किया है, तो आपको वहाँ की कठिनाइयों का पता होगा। वहाँ तापमान को सटीक रूप से नियंत्रित करना आवश्यक है; लेकिन ऐसा करने हेतु वैक्यूम वातावरण ही आवश्यक है, ताकि वेफरों पर ऑक्सीकरण एवं अन्य अशुद्धियाँ न जमें। अधिकांश लोग पारंपरिक रेजिस्टिव हीटरों का ही उपयोग करते हैं; लेकिन हमने एक बेहतर विकल्प खोजा है – वैक्यूम-अनुकूल आईआर हीटर।
यह तो बस एक साधारण स्विच ही है; लेकिन यह आपके ऊर्जा खर्च एवं कार्बन उत्सर्जन में बड़ा अंतर ला सकता है।
वैक्यूम वातावरण में ऊष्मा संचरण
वैक्यूम वातावरण में कन्वेक्शन पूरी तरह से नहीं होता। ऐसी स्थिति में केवल विकिरण एवं संवहन ही ऊष्मा संचरण के साधन हैं। हम अपने आईआर लैंपों को इसी तर्क के आधार पर डिज़ाइन करते हैं। पूरे वैक्यूम चैंबर की दीवारों को गर्म करने में ऊर्जा बर्बाद हो जाती है… लेकिन हम ऊर्जा को सीधे वेफर में ही भेजते हैं। चूँकि चैंबर की दीवारें ठंडी ही रहती हैं, इसलिए कूलरों एवं शीतलन पंपों को ज्यादा मेहनत नहीं करनी पड़ती… और इससे बहुत सारी ऊर्जा बच जाती है।
उपकरण एवं सेटअप
हम उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज एवं विशेष फिलामेंटों का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि “लगभग पर्याप्त” यहाँ पर्याप्त नहीं है। यदि लैंप में कोई अशुद्धता हो, तो वह वैक्यूम वातावरण को दूषित कर देगी… और इससे उत्पादन में कमी आ जाएगी। यह तो कोई अच्छी बात नहीं है।
ऐसे उपकरण चुनते समय, वैक्यूम स्तर एवं तापमान बढ़ाने में लगने वाले समय पर ध्यान देना आवश्यक है।
लेकिन सबसे बड़ा लाभ तो गति ही है…
हेवी सिरेमिक हीटरों को गर्म होने में बहुत समय लगता है… जबकि आईआर लैंप कुछ ही सेकंड में लक्षित तापमान तक पहुँच जाते हैं… इससे मशीन को तैयार होने में लगने वाला समय काफी कम हो जाता है।
वास्तविक चुनौतियाँ
मैं यह नहीं कहूँगा कि यह कोई जादुई उपाय है… उच्च-घनत्व वाले आईआर हीटरों में भी कुछ चुनौतियाँ हैं।
शॉर्टवेव आईआर बहुत ही शक्तिशाली होता है… यदि वेफर में कुछ मिलीमीटर की भी त्रुटि हो, तो वहाँ गर्मी केंद्रित हो जाती है… इसे रोकने हेतु एक अच्छा PID कंट्रोलर एवं पायरोमीटर आवश्यक है…
साथ ही, वोल्टेज स्पाइक से बचना भी आवश्यक है… वरना फिलामेंट नष्ट हो जाएँगे… और उच्च-तापमान वाले केबलों का ही उपयोग करना आवश्यक है… वरना इंसुलेशन खराब हो जाएगा… और आप फिर से वहीं पहुँच जाएँगे, जहाँ से शुरू किया था।