बायो-सेंसर निर्माण में हॉट एयर के बजाय IR का उपयोग क्यों किया जाता है?
बायो-सेंसर बनाते समय, उचित तापमान प्राप्त करना बहुत ही महत्वपूर्ण है। कई वर्षों तक, हम सभी हॉट एयर का ही उपयोग करते रहे। लेकिन इस विधि में बहुत समय लगता है, और यह एक बेकार तरीका है।
प्रतीक्षा करना ही सबसे बुरी बात है।
यहीं पर इन्फ्रारेड (IR) लैंपों की आवश्यकता होती है। इन्फ्रारेड लैंप, वायु को गर्म करने के बजाय, विद्युत-चुम्बकीय विकिरण को सीधे सब्सट्रेट तक पहुँचाते हैं। यह तो कमरे के गर्म होने का इंतज़ार करने की तुलना में बहुत ही तेज़ तरीका है।
ऊच्च गुणवत्ता वाले परिणाम प्राप्त करने हेतु…
हम इसके लिए उच्च-घनत्व वाले ऊर्जा लैंपों का उपयोग करते हैं। लेकिन इसके लिए तरंगदैर्घ्य को सब्सट्रेट के सामग्री के अनुरूप समायोजित करना आवश्यक है। ऐसा करने से, सक्रिय परत को उचित तापमान पर लाया जा सकता है, बिना कार्यकारी प्लेट को नुकसान पहुँचाए।
सावधान रहना आवश्यक है…
अगर छोटे क्षेत्र में बहुत अधिक ऊर्जा डाली जाए, तो वहाँ गर्म बिंदु बन जाते हैं। ऐसी स्थिति में संवेदनशील सब्सट्रेट को नुकसान पहुँच सकता है। इसे रोकने हेतु, हम लैंपों के साथ IR पायरोमीटर एवं क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलरों का उपयोग करते हैं। इससे सतह का तापमान ±1°C के भीतर ही रहता है।
विकल्प…
इन्फ्रारेड लैंप बहुत ही तेज़ हैं, लेकिन ये केवल एक निश्चित दिशा में ही कार्य करते हैं। हॉट एयर तो सब्सट्रेट के चारों ओर फैल जाता है, लेकिन इन्फ्रारेड को तो सीधी दिशा ही आवश्यक है।
अगर सेंसर का आकार अजीब है, या उसमें गहरी खाँचें हैं, तो वहाँ “शैडो ज़ोन” बन जाते हैं – ऐसे स्थान जहाँ तापमान पहुँच ही नहीं पाता। इसे ठीक करने हेतु, हम रिफ्लेक्टरों का उपयोग करते हैं, या कई लैंपों का उपयोग करके सब्सट्रेट पर विभिन्न दिशाओं से विकिरण भेजते हैं।
शीतलन प्रणाली भी आवश्यक है…
चूँकि सब्सट्रेट बहुत जल्दी ही गर्म हो जाता है, इसलिए उस गर्मी को उतनी ही तेज़ी से बाहर निकालना आवश्यक है। अन्यथा, सब्सट्रेट में तापीय विकृतियाँ हो सकती हैं… और यह कोई अच्छी बात नहीं है।