কেন বায়ো-সেন্সর তৈরিতে হট এয়ারের পরিবর্তে IR ব্যবহার করা হয়?
বায়ো-সেন্সর তৈরি করার সময় উপযুক্ত তাপমাত্রা অর্জন করা খুবই গুরুত্বপূর্ণ। বছরের পর বছর ধরে আমরা সবাই হট এয়ার ব্যবহার করে এসেছি; এটাই ছিল পুরানো পদ্ধতি। কিন্তু সমস্যা হলো, ছোট্ট একটি সাবস্ট্রেটকে উপযুক্ত তাপমাত্রায় আনার জন্য বিশাল পরিমাণ বায়ুকে উত্তপ্ত করতে হয়। এটা ধীর ও কঠিন প্রক্রিয়া। আর সত্যি বলতে, এটা সময়ের অপচয়।
অপেক্ষা করাটাই সবচেয়ে খারাপ অংশ।
এখানেই ইনফ্রারেড (IR) ল্যাম্পগুলোর ভূমিকা আসে। IR ল্যাম্পগুলো বায়ুকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে তড়িৎচুম্বকীয় বিকিরণকে সরাসরি সাবস্ট্রেটে পাঠায়। এটা ঠিক যেন ঘরটিকে উত্তপ্ত হতে অপেক্ষা করার পরিবর্তে সরাসরি সূর্যালোকে ঢোকার মতো।
“র্যাম্প-আপ” সময়টা প্রায় শূন্য হয়ে যায়। ডিপ সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়ায়, কনভেকশন ওভেনটি স্থিতিশীল হওয়ার জন্য অপেক্ষা করতে হয়; এটা উৎপাদনশীলতাকে কমিয়ে দেয়। IR ব্যবহার করলে লক্ষ্য তাপমাত্রায় পৌঁছাতে খুব কম সময় লাগে। আর কোনো বিলম্ব থাকে না।
সঠিক তাপমাত্রা অর্জনের জন্য…
এর জন্য আমরা উচ্চ-ঘনত্বযুক্ত এনার্জি ল্যাম্প ব্যবহার করি। কিন্তু এর জন্য তরঙ্গদৈর্ঘ্যটিকে সাবস্ট্রেটের উপকরণের সাথে মিলিয়ে নিতে হয়। এভাবেই অ্যাক্টিভ লেয়ারটিকে উপযুক্তভাবে শুকানো যায়, আর ক্যারিয়ার প্লেটটি ক্ষতিগ্রস্ত হয় না।
কিন্তু সাবধান থাকতে হবে। যদি ছোট এলাকায় অতিরিক্ত শক্তি প্রয়োগ করা হয়, তাহলে হটস্পট তৈরি হয়। একটি ভুল পদক্ষেপেই সাবস্ট্রেটটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যেতে পারে। এটা এড়াতে আমরা ল্যাম্পগুলোকে IR পাইরোমিটার ও ক্লোজড-লুপ PID কন্ট্রোলারের সাথে ব্যবহার করি। এতে সাবস্ট্রেটের তাপমাত্রা ±1°C এর মধ্যে থাকে। মেশিনটি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করছে বলে আমাদের আর চিন্তা করার দরকার নেই।
কিছু সীমাবদ্ধতা…
IR অত্যন্ত দ্রুত কাজ করে, কিন্তু এটা নির্দিষ্ট দিকেই কাজ করে। হট এয়ার সাবস্ট্রেটকে ঘিরে থাকে, কিন্তু IR-এর জন্য স্পষ্ট দৃষ্টিলাইন দরকার।
যদি সেন্সরটির আকৃতি অদ্ভুত বা গভীর খাঁজ থাকে, তাহলে “শ্যাডো জোন” তৈরি হয়—যেখানে তাপ পৌঁছাতে পারে না। এটা এড়াতে আমরা রিফ্লেক্টর ব্যবহার করি, অথবা বহু-ব্যাঙ্ক ল্যাম্প ব্যবহার করে বিভিন্ন কোণ থেকে বিকিরণ পাঠাই।
আরেকটি বিষয়: কুলিং সিস্টেমটিও দ্রুত কাজ করতে হবে। কারণ সাবস্ট্রেটটি খুব দ্রুত গরম হয়ে যায়; তাই সেই তাপকে দ্রুত বের করে দিতে হয়। নইলে থার্মাল ওয়ার্পিং হয়ে যাবে, আর এটা কেউই চায় না।