स्मार्ट फैब में थर्मल ऊर्जा का सही उपयोग
यदि आप स्मार्ट फैब बनाने की योजना बना रहे हैं, तो आपको पता ही होगा कि पारंपरिक तरीकों से ऊष्मा का उपयोग करना अब पर्याप्त नहीं है। आप बस “ऊष्मा की मात्रा बढ़ाकर” ही काम नहीं चला सकते। आपको ऐसी प्रणाली की आवश्यकता है जो आपको वास्तविक समय में जानकारी दे सके।
ज्यादातर लोग वेफरों को गर्म करने हेतु उच्च-दक्षता वाली इन्फ्रारेड प्रणालियों का उपयोग करते हैं। यह तरीका बेहतरीन है – यह गैर-संपर्कीय है, सटीक है, एवं कार्यकुशल भी है। लेकिन यहाँ एक महत्वपूर्ण बात है – इन्फ्रारेड स्रोत एवं वेफर के बीच की दूरी बहुत महत्वपूर्ण है। यदि यह दूरी सही न हो, तो वेफर नष्ट हो सकता है।
सही दूरी: इन्फ्रारेड भौतिकी एवं सुरक्षा
यह सब इस बात पर निर्भर है कि ऊष्मा वेफर तक कैसे पहुँचती है।
यदि लैंप को बहुत नजदीक रखा जाए, तो वेफर पर अत्यधिक तापमान उत्पन्न हो जाता है। इससे थर्मल स्ट्रेस पैदा होता है, जिसे कोई भी नहीं चाहता। लेकिन यदि लैंप को बहुत दूर रखा जाए, तो ऊर्जा चैंबर की दीवारों में खो जाती है। ऐसी स्थिति में आपको अधिक ऊर्जा का उपयोग करना पड़ता है, जो अनावश्यक खर्च है।
हम आमतौर पर हीट फ्लक्स एवं लैंप के स्पेक्ट्रल आउटपुट को देखकर ही उचित दूरी निर्धारित करते हैं। शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड प्रणालियाँ ऐसी स्थितियों में बहुत उपयोगी हैं – ये पदार्थ के अंदर तक ऊष्मा पहुँचाती हैं, इसलिए आप अधिक दूरी रख सकते हैं, बिना तेजी से तापमान बढ़ने की समस्या के।
“स्मार्ट” बनाना
हार्डवेयर तो बेहतरीन है, लेकिन वास्तविक चमत्कार तो फीडबैक लूप में ही है।
हम इन्फ्रारेड प्रणालियों को रियल-टाइम पाइरोमीटरों एवं PLC कंट्रोलरों से जोड़ते हैं। इससे आप सतह के तापमान को देख सकते हैं, एवं मिलीसेकंडों में ही ऊर्जा की मात्रा को समायोजित कर सकते हैं। यह बहुत ही उपयोगी है। यदि वेफर थोड़ा मोटा हो, या पदार्थ में थोड़ा अंतर हो, तो भी प्रणाली तुरंत ही इसे संभाल लेती है। आपको इसकी निगरानी करने की आवश्यकता ही नहीं है।
समझौते (क्योंकि हमेशा ही कोई न कोई समस्या होती है)
वास्तविकता यह है कि उच्च-घनत्व वाली इन्फ्रारेड प्रणालियाँ बहुत तेज़ हैं… लेकिन ये बहुत सारी अतिरिक्त ऊर्जा भी उत्पन्न करती हैं।
आप ठंडक प्रणालियों को नजरअंदाज नहीं कर सकते। यदि आपकी ठंडक प्रणालियाँ पर्याप्त न हों, तो आपके इलेक्ट्रॉनिक उपकरण खराब हो सकते हैं।
यह तो एक संतुलन की बात है… आपको ऊर्जा एवं स्थिरता के बीच सही संतुलन खोजना होगा। ऐसी सटीकता प्राप्त करने हेतु, आपको लैंप की तीव्रता एवं ठंडक प्रणालियों के बीच सही संतुलन खोजना होगा।