वास्तव में आवश्यक स्थानों पर ही अधिक ऊष्मा प्रदान करना: सोने से लेपित आईआर लैंप
जब आप बायोसेंसर बना रहे होते हैं, तो आपको एक संतुलन बनाए रखना होता है। आपको अपने पॉलिमरों को सुखाने या सब्सट्रेटों को तैयार करने हेतु पर्याप्त ऊष्मा की आवश्यकता होती है; लेकिन यदि ऊष्मा अत्यधिक हो जाए, तो जैविक पदार्थ नष्ट हो जाएँगे। यह वास्तव में एक संवेदनशील संतुलन है। अधिकांश आईआर लैंपों की समस्या यह है कि वे बहुत ही अपव्ययी होते हैं। इन लैंपों से निकलने वाली ऊर्जा का बड़ा हिस्सा बेकार ही चला जाता है, या लैंप के आवरण द्वारा अवशोषित हो जाता है। यह ऐसा ही है, जैसे कि खुली खिड़की के साथ कमरे को गर्म करने की कोशिश करना। हमने इस समस्या का समाधान सोने से लेपित रिफ्लेक्टरों का उपयोग करके किया।
सोना क्यों?
यह तो बहुत ही आकर्षक लगता है, लेकिन वास्तव में यह तो भौतिकी का ही नियम है। सोना इन्फ्रारेड प्रकाश को परावर्तित करने में बेहतरीन है। निश्चित रूप से, एल्यूमिनियम सस्ता है, लेकिन यह ऊर्जा को उतनी अच्छी तरह परावर्तित नहीं कर पाता। सोने से रिफ्लेक्टरों को लेपित करने से, हम यह सुनिश्चित कर पाते हैं कि लगभग हर वॉट ऊर्जा वास्तव में वेफर तक पहुँचे। इससे सतह पर ऊष्मा की घनत्व बढ़ जाती है, और मशीन पर लगने वाले बोझ में कमी आ जाती है। यह वास्तव में अधिक कुशल है।
चुनौती: “हॉट स्पॉट” से बचना
समस्या यह है कि जब इतनी अधिक ऊर्जा को एक ही बिंदु पर केंद्रित किया जाता है, तो सावधान रहना आवश्यक है। यदि सटीकता न रखी जाए, तो “हॉट स्पॉट” बन जाएँगे, जिससे वेफर खराब हो सकता है। इसे रोकने हेतु, हम फोकल लंबाई एवं सोने की परत की मोटाई को समायोजित करने में बहुत समय लगाते हैं। यह सब ऊष्मा को समान रूप से वितरित करने हेतु ही है। और ठंडक की व्यवस्था भी आवश्यक है। हालाँकि सोना ऊष्मा को वेफर तक पहुँचाता है, लेकिन लैंप का आवरण फिर भी गर्म हो जाता है। यदि हवा का प्रवाह सही न हो, तो वातावरणीय तापमान बदल जाएगा, और आपकी प्रक्रिया बर्बाद हो जाएगी।
इन लैंपों का उपयोग
सबसे अच्छी बात यह है कि ये लैंप आसानी से उपयोग में लाए जा सकते हैं। इनका उपयोग करने हेतु आपको अपनी पूरी प्रक्रिया को फिर से व्यवस्थित करने की आवश्यकता नहीं है। इन लैंपों का उपयोग करने के बाद, आपके पास दो विकल्प हैं – या तो अधिक उत्पाद तैयार करने हेतु प्रक्रिया का समय कम किया जा सकता है, या फिर ऊष्मा-संवेदनशील पदार्थों को सुरक्षित रखने हेतु संचालन तापमान को कम किया जा सकता है। वास्तव में, यह इस बात पर निर्भर है कि आपको क्या अधिक आवश्यक है – गति, या सावधानीपूर्वक प्रक्रिया।