למה אנו מחליפים אוויר חם באור אינפרא-אדום במעבדות לייצור סנסורים ביולוגיים
כשמייצרים סנסורים ביולוגיים, שלבי הייבוש והחימום הם אלו שמהווים אתגר. במשך שנים, השיטה הסטנדרטית הייתה שימוש באוויר חם. אבל באמת? זו דרך איטית מאוד.
הבעיה היא ששיטות המבוססות על אוויר חם מבזבזות הרבה זמן על חימום האוויר שמסביב לסנסור, לפני שהסנסור עצמו מתחמם. זו בזבוז של זמן ואנרגיה.
לכן אנו עוברים לשימוש במנורות אינפרא-אדום.
בעיית ההמתנה
חשבו על עבודתו של אוויר חם – צריך לחמם את האוויר, ואז האוויר צריך לחמם את הסנסור. זה כמו לנסות לחמם חדר באמצעות מחמם אוויר לפני שנכנסים לתוכו – יש עיכוב גדול.
אינפרא-אדום שונה. זו אנרגיה קרינתית; הפוטונים פוגעים ישירות בחומר שעליו נמצא הסנסור.
בעולם עיבוד השבבים, זו יתרון עצום. אין צורך לחכות שהחדר יתחמם – החימום קורה באופן מיידי. בנוסף, מכיוון שהסנסורים הביולוגיים הם עדינים מאוד, החימום המהיר מונע מהשכבות האורגניות להישרף או להיהרס.
חיסכון בשטח
אחד היתרונות הגדולים הוא שהשטח הדרוש לייצור הסנסורים קטן יותר. אין צורך במאווררים גדולים ובמערכות צינורות מסובכות להזרמת אוויר חם. ניתן פשוט לחבר את המנורות ישירות למסילת ההובלה. פשוט מאוד.
עם זאת, אי אפשר להשתמש בהספק גבוה מדי – אם יש יותר מדי אנרגיה בנקודה אחת, ייווצרו אזורים חמים שעלולים לפגוע בסנסור. צריך למצוא את האיזון הנכון בין מיקום המנורות לבין מהירות ההובלה.
החיסרון (כי תמיד יש אחד)
אינפרא-אדום הוא מהיר, אך הוא כיווני. בניגוד לאוויר חם, שמחמם את כל האזור, אינפרא-אדום מחמם רק את האזורים שהוא יכול לראות. אם הסנסור יש לו צורה 3D מורכבת, יהיו אזורים שבהם החום לא מגיע. בדרך כלל מתקנים זאת באמצעות מחזירי אור, כדי שהאנרגיה תגיע גם לאזורים האלו.
והנה החלק החשוב ביותר: צריך לוודא שהאזורים שבהם יש חום יקררו במהירות. מכיוון שאינפרא-אדום מספק אנרגיה מרוכזת, החלקים נשארים חמים. אם לא מקררים אותם מהר, החום הנותר עלול לפגוע בקליברציה של הסנסור. צריך לקרר אותם מהר כדי שהכל יהיה בסדר.