جلوگیری از نشت حرارت در ساخت بیوسنسورها
هنگام گرم کردن سطوح مورد استفاده در بیوسنسورها، لازم است که انرژی دقیقاً به جایی که باید برسد، ارسال شود.
اما مشکل اینجاست که در اکثر دستگاههای نیمههادی، لامپهای مادون قرمز، انرژی را در تمام جهات پخش میکنند. اکثر این انرژی حتی به سطح مورد نظر نمیرسد؛ بلکه فقط دیوارههای داخلی دستگاه را گرم میکند. اگر نتوانید به بخش خارجی دستگاه دست بزنید بدون اینکه دستتان سوخته شود، یعنی وجود نشت حرارتی وجود دارد.
چگونه انرژی را دقیقاً به جای مورد نظر هدایت کنیم؟
برای این منظور، از فناوری مادون قرمز جهتدار استفاده میکنیم. به جای استفاده از لولههای کوارتزی ساده، از لامپهایی با بازتابنده یا پوششهای ویژه استفاده میکنیم. این روش مانند استفاده از نازل روی لوله است؛ این کار باعث میشود تشعشعات مادون قرمز مستقیماً روی سطح مورد نظر بریزد. با کوچک کردن پرتو انرژی، میتوانیم از انتشار انرژی به سمت دیوارههای داخلی دستگاه جلوگیری کنیم.
نتیجه این کار این است که سطح مورد نظر سریعتر به دمای مورد نظر میرسد و دستگاه نیز خنک باقی میماند.
معایب و راهحلها
البته، این روش نیز معایبی دارد. از آنجایی که تمام انرژی در یک نقطه متمرکز میشود، شدت انرژی بسیار بالا میگردد. این موضوع برای دستگاه خوب است، اما فشار زیادی بر مواد مورد استفاده در بیوسنسورها وارد میکند. اگر دما را خیلی سریع افزایش دهید، ممکن است مواد مورد استفاده تغییر شکل دهند یا دچار شوک حرارتی شوند.
بنابراین، باید کمی زمان صرف تنظیم کنترلر PID کنید تا افزایش دما به طور یکنواخت انجام شود.
فضای کمتر و ایمنی بیشتر
کاهش انرژی اضافی، نه تنها هزینههای برقی را کاهش میدهد، بلکه کل آزمایشگاه را نیز ایمنتر میکند. وقتی دیوارههای داخلی دستگاه انرژی اضافی را جذب نمیکنند، دمای بدنه خارجی دستگاه کاهش مییابد. این امر به این معناست که دیگر نیازی به استفاده از فنهای بزرگ و پرسروصدا یا رادیاتورهای بزرگ نیست؛ چرا که این اجزا نیمی از فضای آزمایشگاه را اشغال میکنند.
علاوه بر این، میتوان این لامپها را در فضاهای بسیار کوچکتری قرار داد. از آنجایی که انرژی در یک جهت ارسال میشود، میتوان لامپ را نزدیکتر به قطعات کاری قرار داد، بدون اینکه نگران ذوب شدن قطعات پلاستیکی یا آسیب به سنسورهای اطراف باشیم. با استفاده از منبع تغذیه دقیق، میتوانید کنترل کاملی بر جهت انتشار انرژی داشته باشید.