Dlaczego przeszliśmy na światła podczerwone do produkcji biosensorów
Przy tworzeniu biosensorów kluczowe są etapy utwardzania i odwadniania. Przez długi czas wszyscy używali dużych pieców konwekcyjnych. Ale problem polega na tym, że nagrzewanie ogromnej komory tylko po to, by przetworzyć małą płytkę, to marnotrawstwo czasu i energii. Dlatego przenieśliśmy się na systemy lamp podczerwonych. Zamiast grzać powietrze, światło podczerwone dostarcza energię bezpośrednio do podłoża. To bardziej efektywne, szybsze i oszczędniejsze.
Czynnik szybkości
Zwykle wybieramy lampy podczerwone o krótkich falach. One generują dużo ciepła w bardzo małej przestrzeni. Gdy używamy lamp kwarcowych o wysokiej mocy, ciepło powstaje niemal natychmiast. Nie trzeba już czekać, aż grzejnik rezystancyjny powoli osiągnie wymaganą temperaturę. Nazywamy to szybkim procesem termicznym (RTP). To naprawdę przydatne, ponieważ oznacza, że płytki nie muszą być długo podgrzewane, co chroni delikatne składniki biologiczne przed rozkładem.
Dobór właściwego światła
W pomieszczeniach o czystym środowisku głównym wrogiem jest zanieczyszczenie. Aby zapobiec wyciekowi jakichkolwiek gazów, używamy lamp w obudowach z kwarcu o wysokiej czystości. Ale istnieje trik, aby to zadziałało: powłoka na powierzchni lampy. W zależności od używanego tuszu biologicznego lub fotorezystu, dostosowujemy powłokę lampy. Dzięki temu widmo światła odpowiada dokładnie temu, co chce pochłonąć materiał. Jeśli długość fali jest niewłaściwa, energia po prostu odbija się od powierzchni. Wtedy płacisz za światło, które nic nie robi. Gdy długość fali jest odpowiednia, energia doskonale trafia w cel.
Zalety i wady
Z jednej strony, to korzystne dla planety. Mniejsza ilość energii zużywanej na produkcję oznacza mniejszy ślad węglowy, co sprawia, że audytorzy „zielonej fabryki” są zadowoleni. Ponadto takie urządzenia zajmują mniej miejsca i nie zmuszają systemu klimatyzacyjnego do nadmiernego pracowania w celu chłodzenia pomieszczenia. Ale to nie jest cała magia. Trzeba być ostrożnym. Lampy o wysokiej gęstości mogą powodować nagrzewanie się określonych obszarów. Jeśli nie obracamy płytki lub nie ustalamy odpowiedniej odległości, dochodzi do nierównomiernego nagrzewania. A jeśli spróbujemy zwiększyć moc lampy, aby przyspieszyć proces, to skrzydła sensorów mogą zostać uszkodzone. Potrzebne są sterowniki PID, które mogą sprostać temu wyzwaniu. Ponieważ kwarc reaguje bardzo szybko, sterowniki muszą być równie szybkie, aby utrzymać stabilność.