หยุดต่อสู้กับปัญหา “ผนังที่ร้อนเกินไป” เถอะ
หากคุณเคยออกแบบระบบทำความร้อนสำหรับชิ้นส่วนสารกึ่งตัวนำมาก่อน คุณคงรู้ดีว่ามันเป็นเรื่องยากแค่ไหน จริงๆ แล้วการทำให้วงแหวนสารกึ่งตัวนำมีอุณหภูมิที่เหมาะสมนั้นไม่ใช่เรื่องยากเลย แต่ปัญหาจริงๆ คือการหยุดไม่ให้ส่วนอื่นๆ ของเครื่องมือกลายเป็นเตาอบไปด้วย
เครื่องทำความร้อนแบบคอนเวกชันธรรมดานั้นยุ่งยากมาก เพราะมันจะแผ่ความร้อนไปทั่วทุกที่ ในไม่ช้า ผนังภายในเครื่องก็จะร้อนจนเกินไป พนักงานก็มีความเสี่ยงที่จะถูกไฟไหม้ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความไวสูงก็จะทำงานได้ไม่ดีเพราะอุณหภูมิสูงเกินไป มันเป็นเรื่องยุ่งเหยิงมาก
นี่คือวิธีที่เราแก้ปัญหานี้
เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดแบบคลื่นสั้น ลองนึกภาพว่ามันเหมือนไฟฉาย แต่มีความร้อนแทน แทนที่จะทำให้อากาศภายในห้องร้อนขึ้น หลอดไฟอินฟราเรดจะส่งพลังงานไปยังจุดที่ต้องการโดยตรง
ด้วยการปรับรูปร่างของกระจกสะท้อนและหลอดไฟ เราสามารถมุ่งพลังงานไปยังจุดที่ต้องการได้ พลังงานนั้นจะกระทบกับชิ้นงานแล้วหยุดอยู่ตรงนั้น ส่วนผนังของเครื่องก็จะไม่ร้อน เพราะไม่อยู่ในเส้นทางของพลังงานนั้น ง่ายมากเลย
การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสม
เมื่อคุณทำงานในห้องสะอาด ความเร็วคือสิ่งสำคัญที่สุด หลอดไฟอินฟราเรดแบบคลื่นสั้นนั้นยอดเยี่ยมมาก เพราะมันสามารถซึมเข้าไปในวัสดุได้ลึกกว่า และตอบสนองได้เร็วกว่าหลอดไฟแบบคลื่นยาว คุณสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้ภายในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น
แต่คุณต้องระมัดระวังด้วย หลอดไฟอินฟราเรดแบบความหนาแน่นสูงจะปล่อยพลังงานจำนวนมากลงในพื้นที่เล็กๆ หากวัสดุที่คุณต้องการทำความร้อนมีความจุความร้อนไม่มาก ก็อาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปได้ คุณจึงต้องมีระบบควบคุมอุณหภูมิที่ดี และใช้เทอร์โมคัปเปิลที่มีความไวสูงเพื่อป้องกันไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป
ข้อดีในการใช้งานจริง
สิ่งที่ดีที่สุดคือคุณไม่จำเป็นต้องใช้ฉนวนหุ้มที่มีขนาดใหญ่ซึ่งจะกินพื้นที่มาก วิธีนี้จะทำให้ตัวเครื่องปลอดภัยต่อการสัมผัส และทำให้ขนาดของเครื่องเล็กลงด้วย
การบำรุงรักษาก็ง่ายมากเช่นกัน เมื่อหลอดไฟเสีย คุณก็แค่เปลี่ยนหลอดไฟใหม่เท่านั้น แค่ต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าตัวเชื่อมต่ออยู่ในตำแหน่งที่แน่นหนา เพราะไม่มีใครอยากให้เกิดปัญหาไฟฟ้าลัดวงจรในระบบที่มีแรงดันสูงหรอก