बायोसेंसर निर्माण में ऊष्मा-लीकेज को रोकना
जब आप बायोसेंसर सब्सट्रेट को गर्म करते हैं, तो आवश्यक है कि ऊर्जा ठीक उसी जगह जाए जहाँ उसकी आवश्यकता है।
लेकिन अधिकांश सेमीकंडक्टर उपकरणों में समस्या यह है कि सामान्य आईआर लैंपों से ऊष्मा हर दिशा में फैल जाती है। इसके परिणामस्वरूप, उस ऊर्जा का अधिकांश हिस्सा सब्सट्रेट तक ही नहीं पहुँच पाता; वह तो उपकरण की आंतरिक दीवारों को ही गर्म कर देता है। यदि आप अपने उपकरण के बाहरी हिस्से को छूने में भी परेशानी महसूस करते हैं, तो इसका मतलब है कि ऊष्मा-लीकेज हो रहा है।
ऊष्मा को वास्तव में वांछित जगह पर भेजना
हम इस समस्या को दिशात्मक आईआर तकनीक के उपयोग से हल करते हैं।
हम साधारण क्वार्ट्ज ट्यूबों के बजाय, ऐसे लैंपों का उपयोग करते हैं जिनमें रिफ्लेक्टर या विशेष कोटिंगें होती हैं। इससे आईआर विकिरण सीधे सब्सट्रेट पर ही पड़ता है। इस तरह, ऊर्जा अन्य दिशाओं में नहीं जाती।
परिणामस्वरूप, सब्सट्रेट जल्दी ही वांछित तापमान तक पहुँच जाता है, एवं उपकरण भी ठंडा ही रहता है।
समस्याएँ एवं उनका समाधान
लेकिन यहाँ एक समस्या है… चूँकि आप सारी ऊष्मा को एक ही बिंदु पर केंद्रित कर रहे हैं, इसलिए ऊष्मा-तीव्रता बहुत अधिक हो जाती है। यह उपकरणों के लिए तो अच्छा है, लेकिन बायोसेंसर सामग्री पर बहुत अधिक दबाव पड़ता है। यदि आप ऊष्मा-स्तर को बहुत तेज़ी से बढ़ा देते हैं, तो सामग्री विकृत हो सकती है, या थर्मल शॉक हो सकता है।
इसलिए, आपको अपने PID कंट्रोलर को ठीक से समायोजित करने में थोड़ा समय लगाना होगा, ताकि ऊष्मा-स्तर धीरे-धीरे ही बढ़े।
छोटा एवं सुरक्षित उपकरण
“अनावश्यक ऊष्मा” को कम करने से न केवल बिजली-लागत कम होती है, बल्कि पूरा प्रयोगशाला-क्षेत्र भी सुरक्षित रहता है।
जब आंतरिक दीवारें अनावश्यक ऊर्जा को अवशोषित नहीं करतीं, तो बाहरी भागों का तापमान भी कम हो जाता है। इससे आपको बड़े, शोरगुल वाले कूलिंग फैनों या बड़े आकार के हीट सिंकों की आवश्यकता ही नहीं पड़ती।
इसके अलावा, आप ऐसे लैंपों को छोटी जगहों में भी रख सकते हैं। चूँकि ऊष्मा एक ही दिशा में जाती है, इसलिए आप लैंप को कार्य-सामग्री के बहुत करीब रख सकते हैं, बिना किसी चिंता के। इसे प्रीसिजन पावर सप्लाई से जोड़ें, तो आपको हर वाट का उपयोग नियंत्रित करने की सुविधा मिल जाएगी।