Proč přecházíme na infračervené světlo při výrobě biosenzorů
Pokud jste někdy pracovali s výrobou biosenzorů, víte, o co jde. Musíte čekat, než se materiál zahřeje a vysuší – zdá se to být nekonečné. Většina starých zařízení využívá cirkulaci horkého vzduchu, ale buďme upřímní: konvekce vzduchu je velmi pomalá. Je to v podstatě jako kdybyste se snažili ohřát místnost tím, že nejdřív ohřejete vzduch kolem sebe. Je to pomalý proces.
Proto se přesouváme k použití krátkovlnných infračervených lamp.
Problém s čekáním
Horký vzduch je izolant. Když pracujete s polovodiči, čekání, než komora dosáhne určité teploty, představuje obrovskou překážku. To zničí veškerý váš pokrok.
Infračervené lampy fungují jinak. Využívají elektromagnetické záření, takže teplo působí přímo na substrát. Žádný prostředník.
Rozdíl je obrovský. Mluvíme o zkrácení doby ohřevu z minut na pouhé několik sekund. Pro ty z nás, kdo pracujeme s chemikáliemi citlivými na teplo v vrstvách biosenzorů, je to opravdu záchrana. Můžete dosáhnout přesné teploty povrchu, aniž byste náhodně poškodili celou konstrukci stroje.
Správné nastavení zařízení
Nemůžete prostě hodit infračervenou lampu do stroje a být spokojeni. Musíte být pečliví. Potřebujete zajistit, aby spektrum emise lampy skutečně odpovídalo absorpčnímu spektru vašeho polymeru nebo substrátu.
Obvykle používáme kvartové halogenové trubice. Mají potřebnou hustotu energie pro rychlé zahřátí.
Ale dávejte pozor na vzdálenost lampy. Pokud je příliš blízko, vzniknou „horká místa“, která mohou okamžitě poškodit senzor. Pokud je příliš daleko, ztratíte veškeré výhody, které jste chtěli dosáhnout. Je to trochu jako hledání rovnováhy.
Kompromisy
Infračervené světlo není magie. Je směrové. Horký vzduch obklopuje celou konstrukci, ale infračervené světlo zahřívá pouze to, co „vidí“. Pokud má váš senzor složitý 3D tvar, jedna lampa nestačí. Vzniknou chladná místa. Řešení? Použijte více lamp, které budou osvětlovat konstrukci z různých úhlů.
Ještě jedna věc: tyto lampy se strašně zahřívají. Ujistěte se, že vaše chladiče jsou dostatečně silné na to, aby zvládly teplo vycházející ze substrátu. Pokud šetříte na chlazení, poškodíte své vedení a senzory.