水素センサーをより効率的に加熱する方法
水素センサーを作るには、精度が何よりも重要です。薄膜がしっかりと固定され、触媒が正常に機能するためには、正確な温度が必要です。しかし、依然として古いタイプの抵抗式オーブンを使っている場合、わずかな材料を温めるためだけに部屋全体を温めることになり、効率が悪くなります。これは無駄遣いです。
そのため、私たちは短波赤外線ランプを使用しています。空気を温める代わりに、熱を直接基材に当てるのです。これは単純な変更に見えますが、エネルギーコストを大幅に削減でき、「カーボンニュートラル」を実現する上でも大いに役立ちます。
速度と熱量
最良の点は、非常に速いということです。本当に速いのです。
赤外線ランプは電力を放射能に変換するため、中間体が不要です。熱は直接材料に伝わります。数分ではなく、数秒で目標の温度に到達します。
また、熱がセンサーに集中するため、装置の他の部分は冷却されたままです。HVACシステムも無駄に動かす必要がなく、冷却用水の負担も大幅に軽減されます。
詳細について
私たちは高純度の石英製のケースを使用して、全てを清潔に保っています。これはクリーンルームにおいて不可欠です。また、フィラメントを調整して、光がセンサー材料が吸収できる波長に合致するようにしています。
もちろん、数秒を節約するために電力を100％に設定するわけにはいきません。そうすると、基材が損傷してしまいます。私たちはPID制御を用いて、安定した状態を維持し、過剰な加熱を防ぎます。これは、電力と忍耐力のバランスを取ることです。
本当にメリットがあるのか？
ほぼそうです。
対流式オーブンでは「アイドル状態」の間にエネルギーが無駄になりますが、この方式ではそれがないので、効率が向上します。単位あたりのkWh消費量もすぐに削減されます。
この装置は、古い加熱装置の代替品として使えるので、何も壊す必要はありません。もちろん、赤外線ランプの初期コストは少し高くなりますし、ランプの配置にも注意が必要です。しかし、ランプとウェハーとの距離を正しく設定すれば、省エネ効果はすぐに現れます。