Heating bằng sóng hồng ngoại so với không khí nóng: Phương pháp tốt hơn để chế tạo cảm biến sinh học
Khi chế tạo cảm biến sinh học, việc làm khô và xử lý vật liệu thường là những bước khiến người ta cảm thấy phiền phức. Hầu hết các phương pháp truyền thống vẫn sử dụng không khí nóng để làm khô vật liệu. Phương pháp này hoạt động được, nhưng tốc độ rất chậm.
Vấn đề khi phải chờ đợi
Hãy nghĩ xem lò nướng kiểu đối lưu hoạt động như thế nào. Người ta đun nóng không khí, sau đó hy vọng rằng không khí đó sẽ truyền nhiệt sang vật liệu cần xử lý. Đó là một quy trình gián tiếp.
Trong khi đó, đèn hồng ngoại lại khác. Chúng sử dụng bức xạ điện từ để làm nóng trực tiếp vật liệu. Bạn không cần mất thời gian để làm nóng không khí trong phòng; bạn chỉ cần làm nóng chính cảm biến thôi. Điều này giúp rút ngắn thời gian xử lý từ vài phút xuống còn vài giây. Nếu bạn đang chế tạo các linh kiện bán dẫn, đó quả là một lợi thế lớn. Bạn có thể tăng tốc độ sản xuất mà không cần thuê thêm kho chứa lớn.
Không phải chỉ cần “cắm vào là dùng được”
Đừng hiểu lầm – bạn không thể đơn giản thay thế bộ sưởi thông thường bằng đèn hồng ngoại rồi coi như xong. Đèn hồng ngoại mang lại lượng nhiệt rất lớn. Nếu bạn sử dụng quạt làm mát kém chất lượng hoặc nguồn điện không ổn định, nhiệt độ có thể vượt mức cho phép. Một sai lầm nhỏ cũng có thể làm hỏng các lớp vật liệu trên cảm biến. Đó là một sự cân bằng rất nhạy cảm. Bạn cần một bộ điều khiển PID hiệu quả để duy trì nhiệt độ ở mức mong muốn, tránh làm hỏng cảm biến.
Tại sao chúng ta chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại?
Hầu hết các nhà máy đang chuyển sang sử dụng đèn hồng ngoại vì ba lý do đơn giản:
-
Không cần chờ đợi nữa. Bạn chỉ cần bật công tắc là nhiệt độ đã đạt yêu cầu. Không cần phải chờ lò nướng nóng lên trước khi bắt đầu quy trình sản xuất.
-
Có thể kiểm soát chính xác nhiệt độ. Với không khí nóng, toàn bộ vật liệu trong buồng sẽ bị nóng lên. Còn với đèn hồng ngoại, bạn có thể kiểm soát nhiệt độ tại những vị trí cụ thể trên vật liệu. Giống như việc sử dụng đèn pin thay vì đèn chiếu sáng thông thường.
-
Cảm biến sạch hơn. Không khí di chuyển ít hơn nên bụi bẩn và các chất gây ô nhiễm cũng ít hơn. Điều này giúp giảm nguy cơ hỏng hóc cảm biến.
Nếu bạn muốn mở rộng quy mô sản xuất, thì việc chờ đợi do không khí nóng chắc chắn sẽ là trở ngại lớn nhất. Đèn hồng ngoại giúp loại bỏ vấn đề này. Chỉ cần đảm bảo rằng thiết bị của bạn có khả năng chịu được nhiệt độ cao là được.