Jak získat více tepla na voskové destičky bio-senzorů – aniž bychom plýtvali energií Při výrobě bio-senzorů se setkáváme s frustrujícím fyzikálním problémem: jak přivést teplo na voskovou destičku, aniž bychom energetiku prostě promrhali?
Většina infračervených lamp je neefektivní. Vysílají energii ve všech směrech – 360 stupňů. V typickém zařízení na zpracování povrchů dopadne polovina tohoto tepla na samotnou lampu, nikoliv na povrch desky. Je to plýtvání. Vyřešili jsme to tím, že do konstrukce reflektoru jsme umístili vrstvy z vysokopurity zlata.
Proč zlato? Jistě, hliník je levnější. Ale pro specifické vlnové délky potřebné k přesnému zpracování povrchů desek nevyhovuje. Zlato je ideální pro dlouhovlnné a střednovlnné infračervené záření.
Používáme proces vakuového nanášení, abychom vytvořili vrstvu zlata, která odráží až 98 % této infračervené energie zpět na voskovou destičku. Je to jako použít zrcadlo místo matné stěny. Dostanete mnohem více wattů na jeden čtvereční centimetr, aniž byste museli zvyšovat spotřebu energie.
Boj o rovný tepelný profil Nikdo nechce „horká místa“. Pokud je teplo poblíž vlákna příliš intenzivní, máte problémy.
Věnovali jsme hodně času úpravě geometrie reflektoru. Cílem je zajistit, aby infračervená energie dopadala na voskovou destičku kolmo. Když to uděláte správně, zabráníte úniku tepla z okrajů desky. Navíc se tak vyhnete její deformaci. Deska zůstane plochá.
Kompromis (Na co si musíte dát pozor) Je tu ale problém: když soustředíte tolik záření do malé oblasti, trubice lampy se velmi zahřeje. Opravdu velmi.
Nemůžete prostě tyto lampy vložit do standardního pouzdra a doufat v to nejlepší. Váš chladicí systém musí být dostatečně silný. Pokud se vzduch nehýbe, teplo se hromadí kolem konců lampy a elektrody se spálí. Ještě horší je, že samotná vrstva zlata může kvůli tepelnému napětí začít degradovat.
Udržujte ventilační otvory čisté a senzory kalibrované. Udělejte to, a vaše lampy budou opravdu fungovat dlouho.