การลดการปล่อยคาร์บอนในห้องสะอาด: เหตุใดการใช้แสงอินฟราเรดในสภาพสุญญากาศจึงได้ผลจริงๆ
พูดตามตรงนะครับ การผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์นั้นใช้พลังงานมากมายมหาศาล 为避免วัสดุถูกออกซิไดซ์หรือปนเปื้อน จำเป็นต้องทำงานในสภาพสุญญากาศ ซึ่งทำให้การควบคุมอุณหภูมิเป็นเรื่องยากมาก
คนส่วนใหญ่มักใช้วิธีการใช้ความร้อนแบบต้านทาน แต่ปัญหาก็คือ คุณต้องใช้พลังงานมากมายเพื่อให้อุณหภูมิของวัสดุสูงขึ้น มันเหมือนกับการเปิดเครื่องทำความร้อนทั้งหมดในบ้านเพียงเพื่อให้พิซซ่าชิ้นเดียวอุ่นขึ้น นั่นเป็นการสูญเสียพลังงานอย่างมาก
เราใช้วิธีที่แตกต่างออกไป เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดที่เหมาะสำหรับสภาพสุญญากาศ เพื่อให้ความร้อนกับวัสดุโดยตรง ไม่มีการสูญเสียพลังงาน และยังช่วยลดการปล่อยคาร์บอนในห้องสะอาดได้อีกด้วย
หลักฟิสิกส์ (โดยไม่ต้องอ่านตำรา)
ในสภาพสุญญากาศ จะไม่มีการนำความร้อนไปตามกระแสอากาศ นั่นหมายความว่าความร้อนจะไม่ “ลอย” ไปมา คุณต้องพึ่งพาการแผ่รังสีและการนำความร้อนแทน
เราใช้รังสีคลื่นสั้น เพราะรังสีนี้จะเข้าไปถึงภายในวัสดุได้จริงๆ ไม่ใช่แค่สะท้อนออกมาจากพื้นผิวเท่านั้น มันเร็วมากจริงๆ
เนื่องจากคุณสามารถทำให้อุณหภูมิของวัสดุสูงขึ้นได้เร็วขึ้น เครื่องจักรของคุณก็จะไม่ต้องทำงานด้วยกำลังสูงตลอดเวลา คุณจึงใช้พลังงานน้อยลงต่อแต่ละชิ้นของวัสดุ และค่าไฟฟ้าของคุณก็จะลดลงด้วย
ปัญหาทางวิศวกรรม
ส่วนนี้แหละคือส่วนที่ยากที่สุด หลอดไฟธรรมดามักจะมีการปล่อยก๊าซออกมา ในสภาพสุญญากาศ นั่นเป็นเรื่องที่น่ากังวลมาก แค่มีก๊าซปนเข้ามาเล็กน้อย ก็อาจทำให้ผลผลิตเสียหายได้
เพื่อแก้ปัญหานี้ เราใช้หลอดไฟที่ทำจากควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง และมีการปิดผนึกที่ดี เพื่อป้องกันไม่ให้มีก๊าซปนเข้ามา
แต่คุณต้องระวังเรื่องความหนาแน่นของพลังงานด้วย เนื่องจากไม่มีอากาศที่จะช่วยนำความร้อนออกไป อุณหภูมิของหลอดไฟจึงอาจสูงเกินไปได้ อย่าละเลยการใช้ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำ หากระบบระบายความร้อนไม่ดีพอ หลอดไฟก็อาจเสียหายได้เร็วขึ้น มันเป็นเรื่องง่ายๆ แต่มันเป็นสิ่งที่ทำให้ระบบสามารถทำงานได้นานหรือเสียหายภายในไม่กี่สัปดาห์
การทำให้ “โรงงานสีเขียว” เป็นจริง
การเปลี่ยนจากการใช้ความร้อนแบบทั่วไปมาเป็นการใช้ความร้อนแบบอินฟราเรดที่เจาะจง จะช่วยให้คุณไม่ต้องเผชิญกับปัญหาเรื่องมวลความร้อนมากนัก
นอกจากนี้ ยังช่วยให้คุณบรรลุเป้าหมายของ “โรงงานสีเขียว” ได้ง่ายขึ้น เพราะคุณสามารถลดพลังงานที่จำเป็นเพื่อรักษาอุณหภูมิให้คงที่ได้ คุณจะได้ความเร็วในการประมวลผลที่ดีขึ้น โดยไม่มีการสูญเสียพลังงานมากมาย
มันเป็นเพียงการเปลี่ยนอุปกรณ์เท่านั้น ไม่มีเวทมนตร์อะไรหรอก แค่ใช้หลักฟิสิกส์ที่ดีกว่าเท่านั้นเอง.