لماذا نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء في أجهزة الاستشعار البيولوجية والرقائق
عند بناء أجهزة الاستشعار البيولوجية، يجب التعامل مع عوامل معقدة للغاية. يجب تسخين المواد المستخدمة في التصنيع، لكن إذا تم استخدام حرارة عالية جدًا، فإن ذلك قد يدمر المواد البيولوجية المستخدمة في الاستشعار. إنها مهمة صعبة للغاية.
لهذا السبب نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء. فبدلاً من تسخين الهواء داخل الصندوق الضخم، كما هو الحال في أفران التسخين التقليدية، فإن مصابيح الأشعة تحت الحمراء ترسل الحرارة مباشرة إلى المادة المراد تسخينها. هذه الطريقة أكثر كفاءة وأسرع، بالإضافة إلى أنها أكثر دقة.
التخلص من الطريقة التقليدية في التجفيف
يسعى عالم أشباه الموصلات جاهدًا لتطبيق معايير “خضراء”. نحن نحاول التخلص من المواد الضارة والغازات السامة التي كانت جزءًا من عملية التجفيف التقليدية.
المشكلة في التجفيف بالهواء الساخن هي أنها عملية معقدة وغير فعالة. فهناك احتراق أو تسرب للحرارة في الغرفة النظيفة، مما يؤدي إلى استهلاك طاقة كبيرة.
أما مصابيح الأشعة تحت الحمراء، فهي تستخدم الإشعاع الكهرومغناطيسي لتسخين المادة المراد تجفيفها مباشرة. هذه الطريقة أسرع بكثير، كما أنها تقلل من استهلاك الطاقة. وبما أن الحرارة مركزة، فلا حاجة إلى أنظمة تهوية كبيرة لتنقية الهواء.
الجزء الصعب: تهيئة الإعدادات الصحيحة
لا يمكن ببساطة وضع مصباح الأشعة تحت الحمراء في خط الإنتاج واعتبار الأمر مكتملاً.
مصابيح الأشعة تحت الحمراء ذات الأطوال الموجية القصيرة تولد حرارة عالية جدًا، وهو أمر رائع من حيث السرعة، لكنه قد يكون خطيرًا أيضًا. إذا كانت سرعة الحركة بطيئة جدًا، فقد يتم تدمير المادة المراد تسخينها.
لتجنب ذلك، نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء التي تعمل بنبضات، أو أنظمة تحكم PID دقيقة. ونصيحة مهمة: لا تهمل استخدام مراوح التبريد لحماية الجهاز من الحرارة الزائدة. إذا لم تتم معالجة الحرارة الزائدة، فقد يبدأ الجهاز في التلف، وهو أمر سيء للغاية.
ما المفعول الحقيقي لذلك على خط الإنتاج؟
الفائدة الحقيقية تكمن في تحسين سير العمل. في بعض الحالات، يمكننا التخلص تمامًا من استخدام المذيبات الكيميائية. لقد رأينا أن دورات التجفيف التي كانت تستغرق ساعات قد تقل إلى بضع ثوانٍ فقط.
بالنسبة للمهندسين، فإن ذلك حلم. فالمساحة المطلوبة في خط الإنتاج أصبحت أصغر، كما أن الجهاز يصل إلى درجة الحرارة المطلوبة بسرعة. لم يعد هناك حاجة للانتظار لمدة ساعة حتى يسخن الفرن.