چرا ما برای ساخت سنسورهای بیولوژیکی از نور مادون قرمز استفاده میکنیم؟
اگر تا به حال در فرآیند ساخت سنسورهای بیولوژیکی کار کردهاید، میدانید که چه اتفاقاتی میافتد. باید منتظر خشک شدن محصول با استفاده از گرما باشیم، و این فرآیند واقعاً طولانی به نظر میرسد. اکثر روشهای قدیمی از گردش هوای گرم برای این کار استفاده میکنند، اما باید صادقانه بگوییم که این روش بسیار آهسته است. در واقع، این روش مانند گرم کردن یک اتاق از طریق گرم کردن هوای اطراف آن است؛ یک فرآیند آهسته.
به همین دلیل، ما به سمت استفاده از لامپهای مادون قرمز رفتهایم.
مشکلات ناشی از انتظار
مشکل اصلی استفاده از هوای گرم این است که هوا یک عایق است؛ یعنی گرما نمیتواند به مستقیماً به سطح قرارگیرد. وقتی که در فرآیند فرآوری نیمههادیها هستیم، انتظار برای رسیدن محفظه به دمای مورد نظر، یک مانع بزرگ است. لامپهای مادون قرمز این مشکل را حل میکنند؛ زیرا از تابش الکترومغناطیسی استفاده میکنند، بنابراین گرما مستقیماً به سطح میرسد.
تفاوت بسیار زیادی وجود دارد؛ زمان لازم برای گرم شدن سطح از دقایق به چند ثانیه کاهش مییابد. برای کسانی که با مواد شیمیایی حساس به گرما در لایههای سنسورهای بیولوژیکی کار میکنند، این موضوع واقعاً مفید است؛ زیرا میتوان سطح را به دمای دقیق مورد نظر رساند، بدون اینکه کل دستگاه آسیب ببیند.
تنظیم صحیح دستگاه
نمیتوانید فقط یک لامپ مادون قرمز را در دستگاه قرار دهید و امیدوار باشید که کار انجام شود. باید مراقب باشید که طیف تابش لامپ با باند جذب پلیمر یا سطح مورد نظر هماهنگ باشد.
معمولاً از لامپهای هالوژنی کوارتزی استفاده میکنیم؛ زیرا این لامپها دارای تراکم انرژی مناسبی برای گرم کردن سریع سطح هستند.
اما باید مراقب فاصله لامپ از سطح نیز باشید؛ اگر لامپ خیلی نزدیک باشد، نقاط گرمی ایجاد میشود که میتواند سنسور را از بین ببرد. اگر لامپ خیلی دور باشد، از تمام مزایای این روش محروم خواهید شد. این یک تعادل دشوار است.
معایب
البته، نور مادون قرمز جادویی نیست؛ این نور فقط در یک جهت اثر میکند. هوای گرم اطراف قطعات را گرم میکند، اما نور مادون قرمز فقط آن بخشهایی را گرم میکند که میتواند آنها را ببیند. اگر سنسور شما دارای ساختار سهبعدی پیچیدهای باشد، یک لامپ کافی نخواهد بود؛ در این صورت نقاط سردی ایجاد خواهد شد. راه حل این است که از چندین لامپ برای گرم کردن سطح از زوایای مختلف استفاده کنید.
نکته آخر این است که این لامپها بسیار داغ میشوند؛ بنابراین باید مطمئن شوید که فنهای خنککننده دستگاه قوی به اندازه کافی باشند تا گرمای ناشی از لامپها را کنترل کنند. اگر در خنککردن دستگاه کوتاهی کنید، سیمها و سنسورها آسیب خواهند دید.