دستیابی به گرمای بیشتر در جایی که واقعاً مورد نیاز است: انرژی مادون قرمز برای سنسورهای بیولوژیکی
اگر تا به حال در ساخت سنسورهای بیولوژیکی روی ویفرها فعالیت کردهاید، میدانید که مشکلات مربوط به انرژی حرارتی چقدر جدی هستند. همه چیز به دقت بستگی دارد. اما مشکل اینجاست که لامپهای مادون قرمز استاندارد، کارایی لازم را ندارند؛ بخش بزرگی از انرژی آنها از پشت لامپ خارج میشود و در نتیجه، انرژی هدر میرود و فقط ویفر شما گرم میشود.
ما تصمیم گرفتیم این مشکل را برطرف کنیم. شروع کردیم به استفاده از لایههای طلا با خلوص بالا در ساختار منعکسکنندهها. چرا؟ چون این کار باعث میشود که هر وات از انرژی دقیقاً در جایی که لازم است، تخصیص یابد.
چرا طلا؟
دلیلش این است که طلا میتواند انرژی مادون قرمز را منعکس کند. البته آلومینیوم ارزانتر است، اما در مواجهه با گرمای شدید مورد نیاز برای ساخت سنسورها، آلومینیوم کافی نیست.
طلا گرما را جذب نمیکند؛ بلکه آن را منعکس میکند. این امر باعث میشود که گرمای بیشتری در نقطه هدف تولید شود، بدون اینکه نیاز باشد ولتاژ را به سطوح خطرناکی برسانیم. در واقع، این کار باعث میشود که گرما به صورت پرتوی متمرکز در نقطه هدف تخصیص یابد. این کار باعث میشود که ناحیه گرمایشی کوچک بماند و بدنه سنسور نیز گرم نشود.
درباره بار حرارتی
وقتی که این لامپها را انتخاب میکنید، مهمترین چیز تعادل بین توان لامپ و سطح مقابل آن است. این لامپهای مادون قرمز با چگالی بالا، گرمای شدیدی تولید میکنند.
سرعت این لامپها بسیار بالاست؛ میتوانید در عرض چند ثانیه به دمای مورد نظر برسید. این موضوع برای کار با مواد بیولوژیکی حساس بسیار مفید است، زیرا این مواد نمیتوانند مدت زیادی در دماهای بالا باقی بمانند.
اما باید مراقب باشید؛ تمام این انرژی متمرکز، فشار زیادی بر سیستم خنککننده وارد میکند. اگر سیستم خنککننده شما کافی نباشد، ویفرها یا لامپها خیلی زود از کار خواهند افتاد.
استفاده از این لامپها در عمل
نکته خوب این است که این لامپها میتوانند جایگزین لامپهای مادون قرمز فعلی شوند؛ نیازی به بازسازی کل سیستم نیست.
راز موفقیت این لامپها، تطبیق دقیق آنها با نقاط مربوطه است. اگر لامپ حتی چند میلیمتر از جای خود منحرف شود، لایه طلا دیگر کارایی لازم را نخواهد داشت. به همین دلیل، ما منعکسکنندهها را با دقت بسیار زیادی ساختیم تا انرژی دقیقاً در جای مورد نظر تخصیص یابد.
این تغییر ساده، هزینه برق شما را کاهش میدهد و زمان لازم برای پختن مواد را نیز کوتاه میکند.