چرا سیستمهای سنسور بیولوژیکی شما احتمالاً خیلی آهسته عمل میکنند؟ (و چگونه میتوان آن را درست کرد)
هنگام ساخت سنسورهای بیولوژیکی، دقت در فرآیندهای حرارتدهی و خشک کردن بسیار مهم است. اکثر روشهای قدیمی هنوز به استفاده از هوای گرم وابستهاند. این روش، روش استانداردی است؛ اما در واقع کمی ناکارآمد است.
فرآیند کارکرد این روش اینگونه است: هوا گرم میشود و امیدواریم که این هوا، سطح مورد نظر را نیز گرم کند. این روش، روشی میانجیگرانه است؛ سریع نیست، انرژی زیادی مصرف میکند و کارایی کمی دارد.
انتظار برای رسیدن به دمای مناسب
در صنعت تولید نیمههادیها، زمان چیزی است که نمیتوان آن را هدر داد. سیستمهای هوای گرم دارای «اتلاف حرارتی» زیادی هستند؛ باید منتظر بمانیم تا دمای مورد نظر رسیده شود. وقتی که نیاز به خنک شدن سیستم باشد، همین وضعیت تکرار میشود. این موضوع، مانع بزرگی در فرآیند تولید ایجاد میکند.
روش گرمایش با امواج مادون قرمز، اوضاع را تغییر میدهد؛ به جای گرم کردن هوا، از تابش الکترومغناطیسی برای گرم کردن مستقیم سطح مورد نظر استفاده میشود. این روش، تفاوت چشمگیری دارد؛ زمان لازم برای حرارتدهی از چند دقیقه به چند ثانیه کاهش مییابد. دیگر نیازی نیست منتظر بمانیم تا سیستم گرم شود؛ میتوانیم واکنشهای مولکولی را در لایه سنسور بیولوژیکی به طور فوری ایجاد کنیم. این روش سریعتر است، چون واقعاً سریعتر عمل میکند.
معایب این روش
البته، این روش کاملاً بدون معایب نیست؛ یکی از معایب آن، دقت کم است. چون امواج مادون قرمز بسیار قدرتمند هستند، احتمال اینکه دما بیش از حد بالا برود، وجود دارد. اگر از لامپهای با توان بالا بدون کنترلکننده PID مناسب استفاده کنید، احتمالاً سطح مورد نظر خراب خواهد شد. نمیتوانید فقط سیستم را روشن کنید و فراموش کنید؛ برای حفظ ثبات دما، به ترموکوپلهای سریع یا پیرومترهای مادون قرمز نیاز دارید.
چگونه از این روش در کارخانه خود استفاده کنیم؟
خبر خوب این است که تغییر به روش گرمایش با امواج مادون قرمز معمولاً کار سختی نیست. میتوانید فنها و عناصر گرمایشی موجود را با لولههای کوارتزی جایگزین کنید. علاوه بر این، ماشینآلات شما کوچکتر خواهند شد؛ چون نیازی به سیستمهای گردش هوای پیچیده نیست، فضای کافی برای نصب ماشینآلات نیز صرفهجویی میشود. برای کسانی که قصد تولید در مقیاس بزرگ را دارند، این روش بهترین گزینه است؛ میتوانید دما را با تنظیم توان لامپ یا جابجایی آن، بهینه کنید.