Dostosowanie temperatury w biosensorach
Gdy pracujesz z biosensorami opartymi na płytkach krzemowych, nie chodzi tu tylko o zwiększenie temperatury. Ważne jest to, dokąd trafia ta energia.
Wykorzystujemy specjalistyczne lampy podczerwone oraz reflektory pokryte złotem, aby upewnić się, że każdy wat energii trafia dokładnie na podłoże. Nie chcemy, aby ta energia uciekała do obudowy urządzenia – to po prostu marnotrawstwo energii.
Dlaczego złoto?
Większość ludzi używa reflektorów ze stopu aluminium, ale one pochłaniają zbyt dużo energii. Złoto jest inaczej – ma niezwykle wysoką zdolność odbijania promieniowania w zakresie podczerwieni. Dzięki pokryciu obudowy złotem możemy zatrzymać promieniowanie, które inaczej trafiłoby w niewłaściym kierunku, i odbić je z powrotem na płytkę krzemową. To w praktyce podwaja ilość ciepła docierającego do celu, bez konieczności używania większej ilości energii. Otrzymujesz taką temperaturę, jakiej potrzebujesz, a zużycie energii pozostaje niskie.
Problem: gęstość ciepła
Kiedy skupiamy energię w tak dużym stopniu, powstaje obszar o bardzo wysokiej temperaturze. To dobrze wpływa na szybkość utwardzania materiałów, ale stanowi dużą obciążenie dla elementów urządzenia. Jeśli używasz lampy o dużej mocy, twoje wentylatory i chłodniki muszą być wystarczająco silne, aby poradzić sobie z tym obciążeniem. W niektórych przypadkach reflektory działają zbyt dobrze, więc obudowa potrzebuje dodatkowego chłodzenia, aby uniknąć jej topnienia.
Jak to zastosować w praktyce
Te lampy są dość proste w zastąpieniu standardowych lamp podczerwonych – wystarczy je podłączyć do istniejących sterowników. Pamiętaj jednak, że pokrycie złotem zmienia charakterystykę komory. Twoje płytki krzemowe osiągną pożądaną temperaturę znacznie szybciej niż przy użyciu stali lub aluminium. Dlatego prawdopodobnie będziesz musiał dostosować parametry sterowania. Tracisz trochę na powolnej reakcji termicznej, ale szybkość jest tego warta.