تحقيق درجة الحرارة المناسبة في صناعة أجهزة الاستشعار البيولوجية
إذا كنت قد عملت من قبل مع أجهزة الاستشعار البيولوجية، فأنت تعرف مدى حساسيتها لدرجات الحرارة. أي خطأ في درجة الحرارة قد يؤدي إلى تشوه السطح أو فشل المواد الكيميائية المستخدمة في عملية التصنيع. إنها مشكلة كبيرة حقًا.
لهذا السبب، نتخلى عن أفران التسخين التقليدية، فهي بطيئة جدًا وغير فعالة. بدلاً من ذلك، نستخدم أنظمة الأشعة تحت الحمراء. ميزة هذه الأنظمة أنها تؤثر مباشرة على المادة المراد تسخينها، دون الحاجة إلى تسخين الغرفة بأكملها.
لماذا تعمل أنظمة الأشعة تحت الحمراء بشكل جيد؟
في المصانع الحديثة، التخمين ليس حلاً مناسبًا؛ يجب استخدام بيانات دقيقة.
عند استخدام أضواء الأشعة تحت الحمراء، يمكن ربط مستوى الطاقة المستخدمة مباشرة بأجهزة الاستشعار على السطح. هذا يسمح بمراقبة الطاقة الحرارية التي يتم امتصاصها من قبل الرقاقة في الوقت الفعلي. هذا يزيل الحاجة إلى التخمين.
اعتمادًا على ما تريد تصنيعه، نستخدم أشعة تحت حمراء قصيرة الموجة أو متوسطة الموجة. الأشعة قصيرة الموجة أسرع في التأثير على السطح، وهو أمر مهم جدًا في عمليات ترسيب الطبقات الرقيقة. إذا كانت سرعة التسخين بطيئة، فسوف يتم تدمير حساسية الجهاز قبل انتهاء عملية التصنيع.
المشاكل المتعلقة بالمعدات
لا يمكن ببساطة وضع مصباح ذو قدرة عالية في الجهاز والاكتفاء بذلك. هذه المصابيح تنتج كمية كبيرة من الحرارة الزائدة.
إذا لم يكن نظام التبريد كافيًا لإزالة هذه الحرارة، فسوف يحدث اختلاف في درجة الحرارة، وهو أمر خطير للغاية. هذا يؤدي إلى فقدان القدرة على تكرار العملية بنفس النتائج، أي أن الجهاز الأول في المجموعة قد يعمل بشكل جيد، لكن الجهاز الأخير قد يكون غير صالح للاستخدام.
لحل هذه المشكلة، نستخدم غلافات من الكوارتز مع طبقات تغليف معينة. هذا يساعد في تعديل طول الموجة بحيث تصل الطاقة إلى المكان المطلوب، بدلاً من أن ترتد من السطح.
جعل العملية تعمل على نطاق واسع
في المصانع الذكية، يتم استخدام أجهزة تحكم تعمل ببروتوكولات مثل Modbus أو EtherCAT.
هذا يسمح بمراقبة درجة الحرارة بشكل دقيق. إذا بدأ أحد المصابيح في الضعف أو التوقف عن العمل، فإن النظام يلاحظ ذلك فورًا. هذا يساعد في تجنب إهدار الأجهزة الباهظة الثمن. هذا يحول العملية اليدوية المعقدة إلى مجرد بيانات يمكن مراقبتها على الشاشة.