วิธีรักษาอุณหภูมิของอุปกรณ์ให้เย็น ในขณะที่เซ็นเซอร์มีอุณหภูมิสูง
นี่คือปัญหาที่พบบ่อยเมื่อต้องทำงานกับอุปกรณ์Semiconductorราคาแพง: คุณต้องการให้ชิ้นส่วนภายในมีอุณหภูมิสูง แต่ก็ไม่อยากให้ตัวเครื่องมีอุณหภูมิสูงจนเกินไปด้วย
หากคุณใช้วิธีการให้ความร้อนแบบปกติ ก็จะเป็นการสูญเสียพลังงานมากมาย คุณจะต้องใช้พลังงานไปกับการทำให้อากาศและผนังเครื่องมีอุณหภูมิสูงโดยเปล่าประโยชน์ ซึ่งเป็นวิธีที่ไม่มีประสิทธิภาพเลย และยังก่อให้เกิดปัญหาอีกด้วย
เราแก้ปัญหานี้ด้วยการใช้หลอดไฟให้ความร้อนแบบอินฟราเรด
วิธีการนำพลังงานความร้อนมาใช้
ลองนึกภาพดูว่า แทนที่จะทำให้ทั้งห้องมีอุณหภูมิสูงขึ้นเพื่อให้แผ่นวัสดุร้อนขึ้น หลอดไฟอินฟราเรดจะส่งพลังงานไปยังจุดที่ต้องการโดยตรง ในกระบวนการผลิตเซ็นเซอร์ไฮโดรเจน เราจะมุ่งพลังงานความร้อนไปยังวัสดุที่ใช้ในการผลิตเซ็นเซอร์โดยตรง
พลังงานความร้อนจะไม่สะสมอยู่ในผนังภายในของเครื่องมือ ดังนั้นตัวเครื่องจึงยังคงมีอุณหภูมิที่เย็นอยู่ ไม่มีปัญหาเรื่องอุณหภูมิสูงเกินไป และไม่มีปัญหาเรื่องการบิดเบี้ยวของตัวเครื่อง แม้ว่าวัสดุที่ใช้ในการผลิตเซ็นเซอร์จะมีอุณหภูมิสูงมากก็ตาม
ข้อดีและข้อเสียของวิธีนี้
โดยปกติแล้วเราจะใช้หลอดไฟที่มีคลื่นความถี่สั้น เพราะจะสามารถส่งพลังงานความร้อนเข้าไปในวัสดุได้ลึกกว่า ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องการ แต่สิ่งที่สำคัญที่สุดคือรูปร่างของตัวกระจกสะท้อนแสง และตำแหน่งของจุดศูนย์กลางการส่งพลังงานความร้อน
คุณต้องระมัดระวังเรื่องความหนาแน่นของพลังงานด้วย แน่นอนว่าหลอดไฟที่มีกำลังสูงจะทำให้อุณหภูมิสูงขึ้นได้เร็ว แต่ก็จะสร้างความเสียหายให้กับแหล่งจ่ายไฟด้วย
และนี่คือปัญหาที่ต้องระวัง: หากคุณใช้กำลังไฟมากเกินไปโดยไม่มีระบบระบายความร้อนที่ดี หลอดไฟก็จะพังได้ ดังนั้นคุณต้องหาจุดสมดุลให้ได้
การนำวิธีนี้มาใช้ในโลกแห่งความเป็นจริง
เนื่องจากพลังงานความร้อนถูกส่งไปยังจุดที่ต้องการโดยตรง คุณจึงสามารถลดการใช้วัสดุฉนวนที่หนาๆ ได้ ซึ่งจะทำให้พื้นที่ที่มีอุณหภูมิสูงมีขนาดเล็กลง
สิ่งหนึ่งที่ควรระวังในการตั้งค่าคือตัวควบคุม PID ของเครื่องมือ
หลอดไฟอินฟราเรดมีความสามารถในการตอบสนองได้รวดเร็วมาก ไม่มี “ความล่าช้าทางอุณหภูมิ” เหมือนกับหลอดไฟแบบอื่นๆ หากอัตราการสุ่มตัวอย่างช้าเกินไป ระบบก็อาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปก่อนที่จะรู้ตัวว่ามันสูงเกินไป
หากคุณปรับตั้งค่าได้อย่างเหมาะสม คุณก็จะมีระบบที่ปลอดภัยสำหรับผู้ปฏิบัติงาน และไม่สร้างความเสียหายให้กับอุปกรณ์ด้วย