हमने बायो-सेंसर निर्माण हेतु आईआर तकनीक का उपयोग क्यों किया?
बायो-सेंसर बनाते समय, सामग्री को गर्म करने एवं उसमें से नमी हटाने की प्रक्रियाएँ बहुत महत्वपूर्ण होती हैं। लंबे समय तक, लोग बड़े कन्वेक्शन ओवनों का ही उपयोग करते रहे। लेकिन ऐसा करना समय एवं ऊर्जा की बर्बादी है… क्योंकि छोटे आकार की सामग्री को गर्म करने हेतु बड़े ओवनों का उपयोग करना आवश्यक है। इसीलिए हमने इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग शुरू किया। इन्फ्रारेड लैंप, हवा को गर्म करने के बजाय, ऊर्जा को सीधे सामग्री में ही भेजते हैं… ऐसा करने से समय एवं ऊर्जा दोनों की बचत होती है।
गति का कारक
हम आमतौर पर छोटी तरंगदैर्घ्य वाले इन्फ्रारेड लैंपों का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि ऐसे लैंप बहुत कम जगह में ही अधिक ऊर्जा उत्पन्न करते हैं। जब उच्च-वॉटेज वाले क्वार्ट्ज लैंपों का उपयोग किया जाता है, तो ऊष्मा तुरंत ही पैदा हो जाती है… अब धीरे-धीरे तापमान बढ़ने की आवश्यकता ही नहीं है। हम इसे “रैपिड थर्मल प्रोसेसिंग” (RTP) कहते हैं… यह बहुत ही उपयोगी है… क्योंकि ऐसे में सामग्री को लंबे समय तक गर्म रखने की आवश्यकता ही नहीं है… जिससे संवेदनशील जैविक पदार्थ नष्ट नहीं होते।
प्रकाश को सही तरीके से नियंत्रित करना
क्लीनरूम में संदूषण बहुत ही बड़ी समस्या है… इसलिए हम लैंपों हेतु उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज का ही उपयोग करते हैं। लेकिन इसे सही तरीके से काम करने हेतु लैंपों की सतह पर विशेष कोटिंग आवश्यक है… ऐसा करने से प्रकाश की तरंगदैर्घ्य ठीक वैसी ही हो जाती है, जैसी सामग्री को आवश्यक है। यदि तरंगदैर्घ्य गलत हो, तो ऊर्जा सामग्री की सतह से ही वापस आ जाती है… ऐसे में ऊर्जा बर्बाद हो जाती है… लेकिन यदि तरंगदैर्घ्य सही हो, तो ऊर्जा सीधे सामग्री में ही पहुँच जाती है।
लाभ एवं हानियाँ
इस तकनीक का एक लाभ यह है कि इससे ग्रह को लाभ होता है… कम kWh उपयोग से कार्बन उत्सर्जन कम होता है… जिससे “ग्रीन फैक्ट्री” ऑडिटर खुश रहते हैं… इसके अलावा, ऐसे लैंपों से कम जगह लगती है… एवं HVAC सिस्टम पर भी कम दबाव पड़ता है। लेकिन यह सब इतना आसान नहीं है… ध्यान रखना आवश्यक है… उच्च-घनत्व वाले लैंपों से गर्म बिंदु बन सकते हैं… यदि वेफर को सही तरीके से घुमाया न जाए, तो गर्मी असमान रूप से ही वितरित होगी… और यदि वॉटेज बहुत अधिक हो, तो सेंसरों के किनारे नष्ट हो सकते हैं। इसलिए PID कंट्रोलरों का उपयोग आवश्यक है… क्योंकि क्वार्ट्ज बहुत तेजी से प्रतिक्रिया देता है… इसलिए कंट्रोलरों को भी उतनी ही तेजी से काम करना होता है।