কেন আমরা বায়ো-সেন্সরগুলোর জন্য ইনফ্রারেড পদ্ধতি ব্যবহার করি?
বায়ো-সেন্সর তৈরি করার সময়, অ্যাডহেসিভ ও ফটোরেজিস্টগুলোকে শুকানো খুবই কঠিন কাজ। উপাদানগুলোকে শুকানোর জন্য তাপ প্রয়োজন; কিন্তু সাবস্ট্রেটটিকে ক্ষতিগ্রস্ত করার ঝুঁকি নেওয়া যায় না।
এই কারণেই আমরা ইনফ্রারেড ল্যাম্প ব্যবহার করি। বিশাল চেম্বারের মধ্যে বাতাসকে উত্তপ্ত করার পরিবর্তে, ইনফ্রারেড তরঙ্গগুলো সরাসরি উপাদানগুলোর মধ্যে প্রবেশ করে। এটা খুবই কার্যকর ও নিরাপদ পদ্ধতি।
শক্তি ব্যবহারের দিকটি
ঐতিহ্যবাহী কনভেকশন ওভেনগুলোর কথা ভাবুন। ওভেনের দেয়াল ও চারপাশের বাতাসকে উত্তপ্ত করার জন্য অনেক টাকা ও বিদ্যুৎ ব্যয় হয়। এটা অপচয়।
ইনফ্রারেড পদ্ধতিতে আমরা সেন্সর উপাদানগুলোর নির্দিষ্ট শোষণ ব্যান্ডগুলোকে লক্ষ্য করি। আমরা শুধুমাত্র সেই অংশগুলোকেই উত্তপ্ত করি যেগুলো উত্তপ্ত হওয়া দরকার। এটা কোনো “সবুজ” প্রচারণার অংশ নয়—বরং এর ফলে প্রতি ওয়েফারে ব্যবহৃত কিলোওয়াট-ঘন্টার পরিমাণ কমে যায়।
উপাদানগুলোকে রক্ষা করা
এখানেই সমস্যাটি রয়েছে: বায়ো-সেন্সরগুলো সাধারণত এমন পলিমারগুলোর উপর নির্ভর করে যেগুলো অতিরিক্ত তাপ সহ্য করতে পারে না। যদি তাপমাত্রা সামান্যও বেশি হয়ে যায়, তাহলে অর্গানিক স্তরগুলো ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যায়।
আমরা তরঙ্গদৈর্ঘ্য নিয়ন্ত্রণ করে এই সমস্যাটি সমাধান করি—সাধারণত শর্ট-ওয়েভ বা মিডিয়াম-ওয়েভ ব্যবহার করা হয়। এর ফলে তাপ ঠিক নির্ধারিত স্তরেই পৌঁছায়, যার ফলে সাবস্ট্রেটটি বেঁকে যায় না। আর তাপ প্রয়োগের গতিও খুব দ্রুত। ফলে সেন্সরগুলো কম সময় ধরে তাপীয় চাপে থাকে, যার ফলে সেগুলো আরও ভালো অবস্থায় থাকে।
সমস্যাগুলো
ইনফ্রারেড পদ্ধতি দ্রুত কাজ করে; কিন্তু এটা অস্থিতিশীলও হতে পারে। যেহেতু তাপ খুবই স্থানীয়ভাবে প্রয়োগ হয়, তাই যদি ল্যাম্পগুলো সঠিকভাবে স্থাপিত না হয়, তাহলে “হট স্পট” তৈরি হতে পারে। যদি ল্যাম্প ও ওয়েফারের মধ্যকার দূরত্ব সঠিকভাবে নির্ধারণ না করা হয়, তাহলে পৃষ্ঠটি ক্ষতিগ্রস্ত হয়ে যায়।
এটা এড়াতে আমরা ক্লোজড-লুপ PID কন্ট্রোলার ব্যবহার করি। এটা পৃষ্ঠের তাপমাত্রাকে ±2°C এর মধ্যে রাখে। এই নিয়ন্ত্রণ না থাকলে ইনফ্রারেড পদ্ধতির গতি বরং সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়।
সবচেয়ে ভালো দিকটি?
পুরানো, জটিল গ্যাস ওভেনগুলোর পরিবর্তে ইনফ্রারেড পদ্ধতি ব্যবহার করলে VOC নির্গমন কমে যায়, আর দহন জ্বালানির প্রয়োজনও না হয়। এটা বেশিরভাগ ক্লিনরুমেই ব্যবহার করা যায়, কোনো বড় পরিবর্তনের দরকার নেই।