למה אנו מחליפים אוויר חם בקרינת אינפרא-אדום בייצור סנסורים ביולוגיים
בעת ייצור סנסורים ביולוגיים, חשוב מאוד לוודא שתהליכי הייבוש והטיפול בחומרים יתבצעו כראוי. במשך שנים רבות, רובנו השתמשו בשיטה של אוויר חם. זו שיטה מיושנת. אך הבעיה היא שצריך לחמם כמות עצומה של אוויר רק כדי להגיע לטמפרטורה הנכונה של החומר. זה איטי, מתיש, ובעצם זו בזבוז זמן.
ההמתנה היא החלק הגרוע ביותר.
כאן נכנסות לתמונה נורות אינפרא-אדום. במקום לחמם את האוויר סביב החומר, נורות אינפרא-אדום שולחות קרינה אלקטרומגנטית ישירות אל החומר. זה כמו ההבדל בין לחכות שהחדר יתחמם לבין להיכנס לקרני שמש.
זמן ההתחממות כמעט נעלם. בייצור של חומרים חצי-מוליכים, ההמתנה שהתנור יתחמם היא דבר שפוגע ביעילות העבודה. עם נורות אינפרא-אדום, ניתן להגיע לטמפרטורה הרצויה כמעט מיידית. אין יותר עיכובים.
להגיע לתוצאה הנכונה
אנו משתמשים בנורות בעלות עוצמת אנרגיה גבוהה, אך יש כאן טריק – יש להתאים את אורך הגל של הנורות לחומרים שבסנסור. כך ניתן לייבש את השכבה הפעילה מבלי לפגוע בשכבות האחרות של החומר.
אך צריך להיות זהירים – אם משתמשים בכמות גדולה מדי של אנרגיה באזור קטן, ייווצרו אזורים חמים מדי. כל טעות עלולה לפגוע בשכבות העדינות של החומר. כדי למנוע זאת, אנו משתמשים בנורות אינפרא-אדום יחד עם מדידי טמפרטורה ומערכות בקרה PID. כך ניתן לשמור על טמפרטורה קבועה בטווח של ±1°C. זה מרגיע לדעת שהמכונה שולטת בטמפרטורה, כך שאין צורך לעשות זאת בעצמנו.
החסרונות (כי תמיד יש חסרונות)
נורות אינפרא-אדום הן מהירות מאוד, אך הן דורשות קו ראייה חסר הפרעות. אוויר חם מקיף את החומר כמו שמיכה, אך נורות אינפרא-אדום דורשות קו ראייה ישיר.
אם לסנסור יש צורה מוזרה או שקעים עמוקים, ייווצרו אזורים קרים שבהם החום לא יכול להגיע. בדרך כלל אנו פותרים זאת על ידי שימוש במחזירי אור כדי להחזיר את הקרינה, או על ידי שימוש במספר נורות שפועלות מזוויות שונות.
דבר אחרון: מערכת הקירור צריכה לעבוד ביעילות. מכיוון שהחומר מתחמם מהר מאוד, צריך להוציא את החום מהחומר במהירות. אחרת, עלולה להיווצר עיוות בחומר, וזו בעיה שאף אחד לא רוצה.