কার্বন ন্যানোটিউব তৈরির জন্য আমরা কেন IR ব্যবহার করি?
যারা কখনও CNT তৈরির কাজ করেছেন, তারাই জানেন এর কষ্ট। নির্দিষ্ট তাপমাত্রা অপরিহার্য—“প্রায় যথেষ্ট” নয়, বরং ঠিক সেই তাপমাত্রাই দরকার; নইলে সমস্ত পণ্যই নষ্ট হয়ে যায়। দীর্ঘদিন ধরে সবাই বড় আকারের রেজিস্টিভ ফার্নেস ব্যবহার করেছেন। কিন্তু সত্যি বলতে, এগুলো অত্যন্ত শক্তি-খরচী। সাবস্ট্রেট কোনো প্রভাব অনুভব করার আগেই অর্ধেক শক্তি শুধুমাত্র ধাতব বাক্সটিকে উত্তপ্ত করতেই খরচ হয়ে যায়।
এই কারণেই আমরা শর্টওয়েভ ইনফ্রারেড (IR) হিটিং ব্যবহার করি।
ঠিক সেখানেই তাপ পৌঁছায়
IR-এর সুবিধা হলো, এটি বাতাসের ব্যাপারে কোনো চিন্তা করে না। এটি রেডিয়েন্ট শক্তিকে সরাসরি লক্ষ্যবস্তুতে পাঠায়। এটা খুবই দ্রুত হয়।
চেম্বারটি উত্তপ্ত হওয়ার জন্য অপেক্ষা করার পরিবর্তে, আমরা প্রায় তৎক্ষণাৎই নির্দিষ্ট তাপমাত্রা অর্জন করতে পারি। অর্থাৎ, ঘরটিকে উত্তপ্ত রাখার জন্য আমরা অতিরিক্ত শক্তি খরচ করি না। আমরা শক্তিটিকে ঠিক সেখানেই ব্যবহার করি, যেখানে ন্যানোটিউবগুলো বৃদ্ধি পাচ্ছে।
আমরা কী ধরনের যন্ত্র ব্যবহার করি?
আমরা কোয়ার্টজ-হ্যালোজেন ল্যাম্প ব্যবহার করি। কেন? কারণ এগুলো উচ্চ চাপ সহ্য করতে পারে। যখন তাপমাত্রা দ্রুত পরিবর্তিত হয়, তখন সস্তা উপকরণগুলো ভেঙে যায়। কিন্তু কোয়ার্টজ ভেঙে যায় না। আর হ্যালোজেন চক্রটি ফিলামেন্টকে বাষ্পীভূত হওয়া থেকে রক্ষা করে; ফলে ল্যাম্পগুলো দীর্ঘসময় ধরে ব্যবহার করা যায়।
আমরা ক্লিন রুমটিকে পরিষ্কার রাখার জন্য যন্ত্রগুলোর আকার ছোট রাখি।
আমরা শর্টওয়েভ IR ব্যবহার করি। মিডিয়াম বা লংওয়েভ IR সাবস্ট্রেটের ভিতরে প্রবেশ করতে পারে না। যদি এই প্রবেশ না হয়, তাহলে ওয়েফারে “হট স্পট” তৈরি হয়; আর এটা ন্যানোটিউবগুলোর সারিবদ্ধতার জন্য বড় সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়।
কারখানার বাস্তবতা
পরিবেশগত দৃষ্টিকোণ থেকে এটা একটি ভালো ব্যাপার। কনভেকশন ওয়েস্ট কমে যাওয়ায় কারখানাটি আরও কার্যকর হয়। শুধুমাত্র শক্তি নষ্ট না করে কারখানা চালানো ভালো।
কিন্তু এখানেই সমস্যা রয়েছে: এই IR ল্যাম্পগুলো অত্যন্ত বেশি পরিমাণে রেডিয়েন্ট শক্তি উৎপন্ন করে।
যদি আপনি কুলিং ব্যবস্থার ব্যাপারে অবহেলা করেন, তাহলে আপনার সেন্সরগুলো নষ্ট হয়ে যাবে এবং ওয়্যারিংগুলোও গলে যাবে। শক্তি সাশ্রয় হলেও, থার্মাল ম্যানেজমেন্টের ব্যাপারে খুবই সতর্ক থাকতে হবে। নইলে, আপনি শুধুমাত্র অতিরিক্ত বিল দিয়ে নষ্ট হয়ে যাওয়া যন্ত্রপাতি পাবেন।