Hoe je je apparatuur koel houdt terwijl de sensoren heet worden
Dit is een constante uitdaging wanneer je werkt met dure halfgeleiderapparatuur: je moet de interne componenten zo heet maken als mogelijk is, maar je wilt voorkomen dat het buitenste deel van de apparatuur beschadigt wordt.
Als je alleen maar gebruikt maakt van conventionele verwarming of als je de hitte in alle richtingen richt, verspil je veel energie. Hierdoor wordt de lucht en de wanden van de apparatuur onnodig opgewarmd. Dat is inefficiënt en zeer storend.
Wij lossen dit op door gebruik te maken van richtingsgebonden infraroodverwarminglampen.
Hoe de warmte zich verplaatst
Stel je voor dat je in plaats van de hele kamer op te warmen, de energie rechtstreeks op het doel richt. Bij de productie van waterstofsensoren richten we de warmtestroom precies op het substraat. De energie blijft niet in de wanden van de apparatuur hangen. Hierdoor blijft het buitenste deel van de apparatuur koel aan te raken. Er zijn geen problemen voor het personeel, en de behuizing vervormt ook niet, zelfs niet wanneer de sensoren tegen hoge temperaturen worden blootgesteld.
De apparatuur en de compromissen
Meestal gebruiken we kortegolflampen. Deze lampen dringen dieper in het materiaal door, wat nodig is. Maar het echte geheim zit in de geometrie van de reflectoren en waar je de brandpunt instelt.
Je moet wel oppassen met de vermogensdichtheid. Hoewel lampen met hoge vermogens snel tot de gewenste temperatuur kunnen komen, zal dit de stroombron zwaar belasten. Bovendien kan het gebeuren dat de filaments oververhit raken als je de vermogensdichtheid te hoog stelt, zonder dat er voldoende koeling is. Het is dus een kwestie van balans vinden.
Het in praktijk brengen
Omdat de warmte zo gericht wordt afgegeven, hoef je geen zware isolatiewanden meer te gebruiken. Hierdoor wordt de verwarmingstunnel veel kleiner en efficiënter.
Eén ding om rekening mee te houden tijdens de installatie zijn de PID-regelaars. Infraroodverwarming reageert zeer snel. In tegenstelling tot resistieve verwarmers is er geen ‘thermische vertraging’ die het proces vertraagt. Als je sample-rate te laag is, kan het systeem de gewenste temperatuur voorbijgaan, voordat het zich realiseert dat het te ver is gegaan.
Als je deze instellingen goed afstemt, heb je een systeem dat veilig is voor je medewerkers en minder schade toebrengt aan je apparatuur.