Tại sao chúng ta lại thay thế phương pháp sử dụng không khí nóng bằng phương pháp sử dụng ánh sáng hồng ngoại trong việc chế tạo cảm biến sinh học?
Khi chế tạo cảm biến sinh học, việc đạt được nhiệt độ phù hợp cho vật liệu là yếu tố quan trọng nhất. Trong nhiều năm qua, hầu hết mọi người vẫn sử dụng phương pháp sử dụng không khí nóng để làm nóng vật liệu. Đó là phương pháp cũ. Nhưng vấn đề là phải mất rất nhiều thời gian để làm nóng toàn bộ không khí xung quanh vật liệu, chỉ để đưa vật liệu đó lên đúng nhiệt độ mong muốn. Đó là cách làm chậm tiến độ công việc. Thực ra, đó là sự lãng phí thời gian.
Thời gian chờ đợi chính là điều tồi tệ nhất.
Đó chính là lý do tại sao chúng ta sử dụng đèn hồng ngoại. Thay vì làm nóng không khí xung quanh vật liệu, đèn hồng ngoại phát ra bức xạ điện từ trực tiếp vào vật liệu. Điều này giúp tiết kiệm thời gian. Không cần phải chờ đợi lâu nữa.
Sử dụng đèn hồng ngoại để đạt được nhiệt độ mong muốn
Chúng ta sử dụng đèn có mật độ năng lượng cao để thực hiện việc này. Nhưng cần lưu ý rằng cần điều chỉnh bước sóng của đèn sao cho phù hợp với loại vật liệu được sử dụng trong cảm biến sinh học. Như vậy, lớp vật liệu hoạt động sẽ được làm nóng mà không làm hỏng lớp vật liệu đỡ bên dưới.
Nhưng cần cẩn thận. Nếu sử dụng quá nhiều năng lượng trong một khu vực nhỏ, sẽ xuất hiện những vùng quá nóng. Chỉ cần một sai lầm nhỏ thôi cũng có thể làm hỏng lớp vật liệu mỏng manh đó. Để tránh điều này, chúng ta kết hợp đèn hồng ngoại với máy đo nhiệt độ và bộ điều khiển PID. Điều này giúp duy trì nhiệt độ bề mặt ở mức ±1°C. Thật tốt khi biết rằng máy móc sẽ giám sát nhiệt độ, vì vậy chúng ta không cần phải lo lắng nữa.
Những nhược điểm của phương pháp này
Ánh sáng hồng ngoại có tốc độ rất nhanh, nhưng nó chỉ có thể chiếu sáng theo một hướng nhất định. Không khí nóng thì có thể bao quanh vật liệu như một chiếc chăn, nhưng ánh sáng hồng ngoại thì cần có đường视线 rõ ràng.
Nếu cảm biến có hình dạng kỳ lạ hoặc có những khe sâu, thì sẽ xuất hiện những vùng “bóng tối” – những vùng mà ánh sáng không thể chiếu tới được. Chúng ta thường giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các tấm phản xạ để đánh lùi ánh sáng, hoặc sử dụng nhiều đèn để chiếu sáng từ nhiều hướng khác nhau.
Một điều cuối cùng: hệ thống làm mát cũng cần phải hoạt động tốt. Vì vật liệu sẽ nóng lên rất nhanh, nên cần phải loại bỏ nhiệt độ dư thừa một cách nhanh chóng. Nếu không, vật liệu sẽ bị biến dạng do nhiệt độ, và đó là điều mà ai cũng muốn tránh.