आईआर अर्धचालक हीटिंग में तापमान को सही रखना
यदि आप अपने फैक्ट्री में कार्बन उत्सर्जन को कम करना चाहते हैं, तो आपने शायद महसूस किया होगा कि पारंपरिक रेजिस्टिव ओवन ऊर्जा के बड़े उपभोक्ता हैं। इसलिए आईआर हीटिंग का उपयोग करना ही बेहतर विकल्प है। लेकिन यहाँ एक समस्या है – आप सिर्फ ऊर्जा स्रोत को बदल ही नहीं सकते। आपको ऐसा थर्मोकपल सिस्टम चाहिए, जो तेज़ तापीय परिवर्तनों का सामना कर सके, बिना किसी गड़बड़ी के।
हम अपने सेंसरों को उन आईआर लैंपों के ठीक अंदर ही लगाते हैं, जहाँ तापमान बहुत अधिक होता है।
“लैग” समस्या से निपटना
अर्धचालक हीटरों में “आदर्श” एवं “विफल” के बीच की रेखा बहुत ही पतली होती है। एक पल में सब कुछ ठीक रहता है, लेकिन अगले ही पल वेफर ओवरहीट हो जाता है। यह वाकई एक भयावह स्थिति है।
ऐसी स्थिति से बचने हेतु हम उच्च गुणवत्ता वाले टाइप K/एन जंक्शनों का उपयोग करते हैं। ये जंक्शन हैलोजन लैंपों से आने वाली विकिरण को सहन कर सकते हैं, बिना खराब होने के।
लेकिन वास्तविक रहस्य तो सेंसर के व्यास में ही है। हम इसे छोटा ही रखते हैं… क्योंकि यदि सेंसर बहुत मोटा हो, तो तापीय विलंब हो जाता है। जब तक सेंसर आपके PID कंट्रोलर को तापमान अधिक होने की जानकारी देता है, तब तक नुकसान पहले ही हो चुका होता है। यह ऐसा ही है, जैसे कि आप कार चला रहे हों, लेकिन स्पीडोमीटर में दर्शाया गया वेग वास्तविक वेग से पाँच सेकंड पीछे हो। यह बिल्कुल भी अच्छा नहीं है।
शोर एवं रसायनों से निपटना
अर्धचालक फैक्ट्रियों में विद्युत शोर बहुत होता है। उच्च-वोल्टेज वाले आईआर पावर सप्लाई एवं अन्य उपकरणों के कारण मिलीवोल्ट स्तर के संकेत गड़बड़ हो जाते हैं। हम अपने सेंसरों के केबलों को ऐसे ही ढककर रखते हैं, ताकि ऐसे शोर से बचा जा सके, एवं सही संकेत प्राप्त हो सकें।
फिर वहाँ तो सेंसर का आवरण भी है… यहीं पर समस्या शुरू होती है।
यदि आप वैक्यूम या निष्क्रिय वातावरण में काम कर रहे हैं, तो स्टेनलेस स्टील या इनकोनेल बेहतर विकल्प है। लेकिन यहाँ भी एक चुनौती है… मोटा आवरण सेंसर को रसायनों से बचाता है, लेकिन इससे प्रतिक्रिया की गति कम हो जाती है। यह तो अपने उपकरणों की सुरक्षा एवं तेज़ गति के बीच एक संतुलन ही है।
ऊर्जा एवं बजट की बचत
आईआर लैंपों की खूबी यह है कि ये केवल वेफर को ही गर्म करते हैं, पूरे कमरे को नहीं। यह तो बहुत ही बुद्धिमानी भरा विकल्प है।
हमारे थर्मोकपल, ऐसा ही एक प्रभावी फीडबैक लूप बनाते हैं, जिससे ऊर्जा की बचत होती है। जब इन्हें बंद-लूप प्रणाली में जोड़ा जाता है, तो “ओवरशूट” समस्या दूर हो जाती है… यानी तापमान में होने वाली अत्यधिक वृद्धि दूर हो जाती है।
इससे आपके ऊर्जा खर्च में कमी आती है, एवं आपका बजट भी बचता है। बस इतना ही।