جلوگیری از هدر رفتن گرما در سیستمهای سنسور بیولوژیکی
اگر تا به حال در زمینه ساخت سنسورهای بیولوژیکی کار کردهاید، میدانید که مشکل اصلی، کنترل دماست. این یک مسئله تعادلی است.
مشکل اینجاست که لامپهای مادون قرمز استاندارد، در واقع نوعی «بمب گرما» هستند؛ یعنی انرژی را در همه جهات پخش میکنند. به جای اینکه فقط به سطح مورد نظر برخورد کند، این گرما وارد دیوارههای داخلی قطعات نیمههادی میشود. در نتیجه، سیستم شما آنقدر داغ میشود که میتواند باعث آسیب به اپراتور شود؛ همچنین هزینههای انرژی نیز بسیار بالا خواهد بود.
راهحل: استفاده از نور مادون قرمز جهتدار
ما راه بهتری پیدا کردیم: استفاده از نور مادون قرمز جهتدار.
میتوانید آن را مانند تغییر از لامپ عادی به فلاش در نظر بگیرید. به جای استفاده از لولههای کوارتز ساده، از پوششها و منعکسکنندههایی استفاده میکنیم تا انرژی مادون قرمز دقیقاً به محل مورد نظر برخورد کند.
با تنظیم زاویه پرتو، انرژی دقیقاً به هدف میرسد و در آنجا باقی میماند؛ این امر باعث میشود که گرما به سایر بخشهای سیستم سرایت نکند.
چگونه آن را ساخت؟
نمیتوانید فقط لامپها را وصل کنید؛ بلکه باید مشخصات لامپها را بر اساس فاصله آنها از قطعه کار تنظیم کنید.
من معمولاً از لامپهای مادون قرمز موج کوتاه استفاده میکنم؛ زیرا این لامپها میتوانند بهتر از هوا عبور کنند و سریعتر به ماده مورد نظر برخورد کنند. همچنین، استفاده از منعکسکنندههای با چگالی بالا نیز به حفظ دقت پرتو کمک میکند.
اما مراقب چگالی انرژی باشید؛ نباید بیش از حد از انرژی استفاده کنید. اگر انرژی زیادی را در یک نقطه کوچک متمرکز کنید، ماده سنسور آسیب خواهد دید. باید نقطه تعادل مناسبی بین توان لامپ، سرعت حرکت قطعه کار و زمان تأثیر انرژی بر پیدا کنید. در غیر این صورت، نقاط داغی ایجاد خواهد شد که باعث کاهش کیفیت محصول میشود.
مزایا
بهترین نکته این است که دیوارههای تجهیزات شما همچنان خنک باقی میمانند. دیگر نیازی نیست از پانلهای عایقبندی بزرگ و زشت یا فنهای خنککننده صدای بلند استفاده کنید.
اما یک مشکل وجود دارد: وقتی که پرتو را تنگ میکنید، باید تطابق دقیقی وجود داشته باشد. اگر لامپ حتی چند میلیمتر از محل مورد نظر منحرف شود، اصلاً به هدف نخواهد رسید.
مطمئن شوید که قطعات متصل کننده لامپ به خوبی محکم شدهاند؛ هیچ لرزشی نباید وجود داشته باشد. اگر تطابق دقیقی وجود داشته باشد، همه چیز به خوبی کار خواهد کرد.