لماذا قد يكون أداء أجهزة الاستشعار البيولوجية بطيئًا؟ وكيف يمكن تصحيح ذلك؟
عند صنع أجهزة الاستشعار البيولوجية، فإن التحكم في درجة الحرارة وعملية التجفيف هما الأمران الأساسيان. معظم الأنظمة القديمة لا تزال تعتمد على استخدام الهواء الساخن. إنها الطريقة المعتادة، لكنها في الحقيقة غير فعالة.
فكر في كيفية عمل هذه الأنظمة: يتم تسخين الهواء، ثم نأمل أن يؤدي ذلك إلى تسخين الركيزة المستخدمة في الجهاز. إنها طريقة غير فعالة، وتستهلك الكثير من الطاقة، كما أنها تؤدي إلى تأخير في سرعة العملية.
في عالم معالجة الأشباه الموصلات، الوقت شيء لا يمكن إهداره. أنظمة الهواء الساخن لها عيب كبير، وهو “القصور الحراري”. عند تشغيل هذه الأنظمة، يجب الانتظار حتى تصل إلى درجة الحرارة المناسبة. وعندما يحين وقت التبريد، نفس الشيء يحدث. هذا يخلق عائقًا كبيرًا في سير العمل.
أما استخدام الأشعة تحت الحمراء، فهو حل أفضل. بدلاً من تسخين الهواء، تستخدم الأشعة تحت الحمراء الإشعاع الكهرومغناطيسي لتسخين الركيزة مباشرة. هذا يجعل العملية أسرع بكثير.
لكن هناك عيب واحد… الدقة. نظرًا لأن الأشعة تحت الحمراء قوية جدًا، فمن السهل تجاوز درجة الحرارة المطلوبة. إذا استخدمت مصباحًا ذو قوة عالية دون وجود جهاز تحكم دقيق، فقد يتلف الجهاز. لا يمكنك ببساطة ترك الأمور كما هي، بل يجب استخدام أجهزة قياس درجة الحرارة سريعة الاستجابة للحفاظ على الاستقرار.
الخبر الجيد هو أن التحول إلى استخدام الأشعة تحت الحمراء ليس صعبًا. يمكنك استبدال أجهزة التسخين والمراوح بأنابيب من الكوارتز. بالإضافة إلى ذلك، تصبح الآلات أصغر حجمًا، لأنك لست بحاجة إلى أنظمة تدوير الهواء الضخمة. بالنسبة لمن يريد زيادة الإنتاج، فهذه هي الطريقة المثالية. يمكنك التحكم في درجة الحرارة بسهولة عن طريق تعديل الطاقة المستخدمة أو تحريك المصباح قليلاً.