Isının gerçekten gerekli olduğu yerlere ulaştırılması
Bir wafer üzerine biyosensörler üretirken, ısının tam olarak doğru yere ulaşması gerekiyor. Ancak standart kızılötesi lambalarda sorun şu: Bu lambalar oldukça verimsizdir. Enerjinin büyük bir kısmı geri sekiyor veya her yöne dağılıyor. Sonuç olarak, makinenin gövdesini ısıtmaktan başka işe yaramayan elektrik enerjisi için para ödemek zorunda kalıyorsunuz.
Daha iyi bir çözüm bulduk. Lamba gövdelerini yüksek yansıtıcılığa sahip altın kaplamalarla kapladık.
Neden altın?
Bu durum, ışığın davranışıyla ilgilidir. Alüminyum genel kullanım için uygundur; ancak tungsten filamentlerinin ürettiği kızılötesi ışık söz konusu olduğunda altın çok daha etkilidir. Altın yansıtıcı sayesinde ışık hüzmesi daraltılır ve böylece daha fazla enerji, hedef alana ulaşır. Böylece güç ayarı yapmaya bile gerek kalmaz.
Zor kısım
Ancak bu sistemde basitçe gücü artırıp oradan uzaklaşamazsınız. Isıyı bu şekilde yoğunlaştırdığınızda, substratın sınırlarına yaklaşırsınız. Eğer yansıtıcı çok agresif olursa, “aşırı ısınma noktaları” oluşur. Bu durum biyosensörler için felaket anlamına gelir; çünkü bu durum waferin şeklini bozar veya zorla uyguladığınız kimyasal katmanları yok edebilir. Sıcaklığın tüm yüzeyde eşit olmasını sağlamak için yansıtıcının odak uzaklığı ile waferin konumu arasında ideal bir denge bulmak gerekiyor.
Bunları, mevcut kızılötesi sistemlerin yerine kullanılacak basit alternatifler olarak tasarladık. Ancak dikkat edin: Sistem çok daha verimli olduğundan, gövdenin arka kısmı soğuk kalırken hedef bölge hızla ısınır. Hızlı ısınmayı sağlayabilmek için PID kontrol cihazlarınızı ve termokupllarınızı mutlaka kontrol etmelisiniz.
Avantajları
En iyi yanı ne mi? Hedef sıcaklığa ulaşmak için daha az lambaya ihtiyaç duyulur. Bu sayede ısıtma sistemi daha az alan kaplar ve güç kaynağı da aşırı yüklenmez. Isı, waferde tam da ihtiyaç duyulan yerlere ulaşır ve temiz oda da sauna gibi olmaz.