Het precies goed krijgen van de warmte van je biosensor
Wanneer je werkt met wafer gebaseerde biosensoren, gaat het niet zomaar om het verhogen van de temperatuur. Het gaat er vooral om waar die energie naartoe gaat.
We gebruiken gespecialiseerde IR-lampen en goudcoateerde reflectoren om ervoor te zorgen dat elke watt energie op het substraat terechtkomt. We willen niet dat deze energie naar het machinegehuis lekt; dat is gewoon verspilde energie.
Waarom goud?
De meeste mensen gebruiken aluminiumreflectoren, maar deze nemen te veel energie op. Goud is anders: het is enorm reflecterend in het infraroodbereik. Door het behuizing te bekleden met goud, kunnen we de straling die normaal gesproken de verkeerde kant op gaat, weer terugkaatsen naar de wafer. Hierdoor wordt de hoeveelheid warmte die op het doel terechtkomt verdubbeld, zonder dat je meer stroom nodig hebt. Je krijgt dus de benodigde warmte, terwijl je elektrische verbruik toch laag blijft.
Het nadeel: warmtedichtheid
Het probleem is dat wanneer je de energie zo sterk concentreert, er een sterke hete zone ontstaat. Dat is fijn om het proces te versnellen, maar het legt veel druk op de onderdelen van de machine. Als je veel stroom gebruikt met een kleine lamp, moeten de ventilatoren en koel-elementen goed functioneren. We hebben zelf situaties meegemaakt waarin de reflectoren te effectief waren, waardoor het behuizing zelf gekoeld moest worden om te voorkomen dat de onderdelen smeltten.
In de praktijk gebruiken
Deze lampen zijn gemakkelijk te vervangen – ze vallen rechtstreeks in de plaats van de standaard IR-lampen. Je hoeft ze alleen maar aan te sluiten op je bestaande controllers en klaar is kees.
Maar vergeet niet dat de goudcoating de eigenschappen van de ruimte verandert. De wafer’s bereiken hun gewenste temperatuur veel sneller dan wanneer er staal of aluminium wordt gebruikt. Daarom moet je waarschijnlijk je PID-regelingen aanpassen. Je geeft wat thermische inertie op, maar je krijgt er veel efficiëntie voor terug. Het is een beetje een leercurve, maar de snelheid is het zeker waard.