لماذا اخترنا استخدام الأشعة تحت الحمراء في أجهزة الاستشعار البيولوجية؟
عند بناء أجهزة الاستشعار البيولوجية، فإن التحكم في درجة الحرارة بدقة أمر ضروري للغاية. يجب تسخين المواد البوليمرية، كما أن الطبقات البيولوجية تتأثر بشكل كبير بدرجة الحرارة. لفترة طويلة، كان الناس يستخدمون أفران التسخين التقليدية، لكن المشكلة هي أن الأفران تقضي نصف وقتها في تسخين الهواء وجدران الغرفة، قبل أن يشعر الجزء المراد تسخينه بأي تغيير في درجة الحرارة. إنها طريقة غير فعالة.
لهذا السبب، اخترنا استخدام المصابيح العاملة بالأشعة تحت الحمراء. بدلاً من انتظار تسخين الهواء، تقوم هذه المصابيح بإرسال الطاقة مباشرة إلى الجزء المراد تسخينه. إنها طريقة فعالة للغاية.
السرعة والدقة
في عالم أشباه الموصلات، “القرب من الدقة” لا يكفي. نقوم بضبط مصابيح الأشعة تحت الحمراء لتصدر أطوال موجية محددة، حتى تتمكن المواد من امتصاصها بشكل فعال.
النتيجة؟ ينخفض وقت التسخين من دقائق إلى ثوانٍ فقط. إنه سريع للغاية. وهذا يغير كل شيء فيما يتعلق بكفاءة الإنتاج. يمكننا تسخين الأسطح البيولوجية بسرعة، دون أن يحدث تلف في الأجزاء المحيطة بها.
تفاصيل الإعداد
معظم أجهزتنا تستخدم تقنية الكوارتز-الهالوجين. نحب استخدام الكوارتز لأنه يتحمل درجات الحرارة العالية دون أن يتفاعل مع أي شيء. لضمان عدم إهدار أي طاقة، نستخدم الذهب أو الألمنيوم في تغطية المراآت، حتى يتم توجيه كل قدر من الحرارة إلى الرقاقات المراد تسخينها.
ملاحظة مهمة: إذا كنت تستخدم هذه الأجهزة في خطوط إنتاج ذات حجم كبير، يجب أنتبه إلى استهلاك الطاقة. فهذه الأجهزة تستهلك كمية كبيرة من التيار الكهربائي. إذا لم تكن الأنظمة الكهربائية مصممة لتحمل هذا العبء، فسوف تواجه مشاكل في التشغيل.
الجانب البيئي
التحول من استخدام التسخين التقليدي إلى استخدام الأشعة تحت الحمراء يساعد في تقليل استهلاك الطاقة بشكل كبير. كما أن الآلات أصبحت أصغر حجمًا. وبما أنك لا تحتاج إلى تسخين كمية كبيرة من الهواء، فلا حاجة إلى استخدام عوازل ثقيلة أو مراوح كبيرة. وهذا يعني أن نظام التبريد لا يحتاج إلى بذل جهد كبير لتبريد الغرفة.
لكن الأمر ليس مثاليًا تمامًا. فمصابيح الأشعة تحت الحمراء تتلف مع مرور الوقت. إذا لم تقم بصيانتها بشكل دوري، فسوف تظهر نقاط باردة في أجهزة الاستشعار، مما يؤدي إلى فشل الإنتاج وهدر كمية كبيرة من المواد الخام. لذا، يجب الالتزام بجدول صيانة دوري لتقليل نسبة الهدر وتقليل استهلاك الطاقة.