जब आप महंगे सेमीकंडक्टर उपकरणों का उपयोग कर रहे होते हैं, तो एक बड़ी समस्या यह होती है कि उपकरण के आंतरिक घटक तो बहुत गर्म हो जाते हैं, लेकिन आप नहीं चाहते कि उपकरण का बाहरी हिस्सा भी गर्म हो जाए।
यदि आप सामान्य ऊष्मा-वितरण विधियों का उपयोग करते हैं, तो आप बहुत सारी ऊर्जा बर्बाद कर रहे हैं। ऐसे में हवा एवं उपकरण की दीवारें भी अनावश्यक रूप से गर्म हो जाती हैं। यह अक्षमतापूर्ण है, और सच कहें तो यह बहुत ही परेशान करने वाला है।
हम इस समस्या को दिशात्मक इन्फ्रारेड (IR) हीटिंग लैंपों का उपयोग करके हल करते हैं।
ऊष्मा कैसे फैलती है?
इसे इस तरह समझें – पूरे कमरे को गर्म करने के बजाय, IR लैंप ऊर्जा को सीधे लक्ष्य तक पहुँचाते हैं। हाइड्रोजन सेंसर बनाते समय, हम उस ऊष्मा को सीधे सब्सट्रेट तक पहुँचाते हैं। ऊर्जा उपकरण की आंतरिक दीवारों में नहीं जमती; इसलिए उपकरण का बाहरी हिस्सा ठंडा ही रहता है। ऐसे में टीम को कोई परेशानी नहीं होती, और सेंसर का सामग्री भी उच्च तापमान पर भी विकृत नहीं होती।
उपकरण एवं उसके नुकसान
हम आमतौर पर शॉर्ट-वेव एमिटरों का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि ऐसे एमिटर सामग्री के अंदर गहराई तक ऊष्मा पहुँचाते हैं… जो हमें आवश्यक है। लेकिन वास्तविक “जादू” तो रिफ्लेक्टर की ज्यामिति एवं फोकल बिंदु की स्थिति में ही है।
अब, आपको अपनी ऊर्जा-घनत्व संबंधी व्यवस्था पर ध्यान देना होगा… हाँ, उच्च-वाटेज वाले लैंप तो जल्दी ही तापमान बढ़ा देते हैं… लेकिन ऐसे में आपका पावर सप्लाई सिस्टम भी प्रभावित हो जाता है।
और यही समस्या है… यदि आप बिना उचित शीतलन व्यवस्था के ही अधिक वाटेज का उपयोग करते हैं, तो आपके लैंप के फिलामेंट खराब हो जाएंगे… यह तो एक संतुलन का ही मामला है।
वास्तविक दुनिया में इसका उपयोग
चूँकि ऊष्मा बहुत ही लक्षित तरीके से ही फैलती है, इसलिए आप उपकरण की आंतरिक दीवारों पर भारी इंसुलेशन का उपयोग नहीं करते… ऐसे में हीटिंग क्षेत्र छोटा एवं केंद्रित ही रहता है।
सेटअप के दौरान ध्यान देने वाली एक बात… आपके PID कंट्रोलर।
IR लैंप बहुत ही तेज़ी से प्रतिक्रिया देते हैं… रेजिस्टिव हीटरों के विपरीत, यहाँ कोई “थर्मल लैग” नहीं होता… यदि आपकी सैंपलिंग दर बहुत धीमी है, तो सिस्टम लक्षित तापमान तक पहुँचने से पहले ही अत्यधिक तापमान तक पहुँच जाएगा।
यदि आप इसे सही तरीके से समायोजित करें, तो आपका उपकरण ऑपरेटरों के लिए सुरक्षित ही रहेगा, एवं आपके हार्डवेयर पर भी कोई बोझ नहीं पड़ेगा।