เหตุใดเราจึงเปลี่ยนมาใช้แสงอินฟราเรดในการผลิตเซ็นเซอร์ทางชีวภาพ
เมื่อผลิตเซ็นเซอร์ทางชีวภาพ ขั้นตอนการอบแห้งและการทำให้วัสดุแห้งสนิทถือเป็นสิ่งสำคัญมาก ในอดีต ผู้คนมักใช้เตาอบขนาดใหญ่ในการอบวัสดุ แต่การใช้เตาอบขนาดใหญ่เพื่ออบวัสดุขนาดเล็กนั้นเป็นการสิ้นเปลืองเวลาและพลังงานมาก นั่นคือเหตุผลที่เราเปลี่ยนมาใช้ระบบโคมไฟอินฟราเรดแทน แทนที่จะใช้ความร้อนในการอบอากาศ แสงอินฟราเรดจะส่งพลังงานเข้าไปในวัสดุโดยตรง วิธีนี้ทำให้กระบวนการเร็วขึ้น และมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วย
ปัจจัยด้านความเร็ว
โดยปกติแล้ว เราจะใช้โคมไฟอินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะโคมไฟประเภทนี้สามารถสร้างพลังงานได้มากในพื้นที่ขนาดเล็ก เมื่อใช้โคมไฟควอตซ์ที่มีกำลังสูง ความร้อนจะเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว ไม่ต้องรอให้เตาอบอุ่นขึ้นช้าๆ เราเรียกกระบวนการนี้ว่า Rapid Thermal Processing (RTP) ซึ่งเป็นวิธีที่ดีมาก เพราะทำให้วัสดุไม่ต้องถูกอบเป็นเวลานาน ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้สารทางชีวภาพที่มีความไวสูญเสียคุณสมบัติไป
การปรับแสงให้เหมาะสม
การปนเปื้อนเป็นสิ่งที่ควรหลีกเลี่ยงในห้องที่มีสภาพสะอาด เพื่อป้องกันไม่ให้ก๊าซที่ไม่พึงประสงค์รั่วออกมา เราจึงใช้โคมไฟที่ทำจากควอตซ์คุณภาพสูง แต่ก็มีเคล็ดลับในการใช้โคมไฟนี้ด้วย นั่นคือการปรับส่วนผสมของสารที่เคลือบบนพื้นผิวโคมไฟ ขึ้นอยู่กับชนิดของสารที่ใช้ เราจะปรับส่วนผสมเหล่านี้เพื่อให้สเปกตรัมของแสงตรงกับสิ่งที่วัสดุต้องการดูดซับ หากความยาวคลื่นไม่เหมาะสม พลังงานก็จะกระเด็นออกมาจากพื้นผิว ซึ่งเท่ากับเป็นการเสียเงินไปโดยเปล่าประโยชน์ แต่หากความยาวคลื่นเหมาะสม พลังงานก็จะถูกส่งไปยังวัสดุได้อย่างมีประสิทธิภาพ
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดีก็คือ วิธีนี้ช่วยลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม เพราะใช้พลังงานน้อยลง ซึ่งช่วยลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และยังช่วยให้ห้องผลิตมีสภาพสะอาดอีกด้วย นอกจากนี้ อุปกรณ์นี้ยังใช้พื้นที่น้อย และไม่ทำให้ระบบทำความเย็นต้องทำงานหนักเกินไป แต่ก็ไม่ใช่ว่าจะไม่มีข้อเสียเลย คุณต้องระมัดระวังด้วย เพราะโคมไฟที่มีความหนาแน่นสูงอาจทำให้เกิดจุดร้อนได้ หากคุณไม่หมุนวัสดุหรือไม่ปรับระยะห่างให้เหมาะสม วัสดุก็จะได้รับความร้อนไม่เท่ากัน และหากคุณพยายามเพิ่มกำลังไฟมากเกินไปเพื่อให้กระบวนการเร็วขึ้น ก็อาจทำให้ขอบของเซ็นเซอร์เสียหายได้ ดังนั้น คุณจึงจำเป็นต้องใช้ตัวควบคุม PID ที่สามารถปรับสภาพได้อย่างรวดเร็ว เพราะควอตซ์มีปฏิกิริยาต่อความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ดังนั้นตัวควบคุมก็ต้องมีความเร็วเท่ากันเพื่อให้สามารถควบคุมสถานการณ์ได้