Почему мы отказываемся от использования горячего воздуха в производстве биосенсоров
При создании биосенсоров необходимо работать с органическими слоями, которые требуют очень точного обработки. Их необходимо правильно высушить и прогреть. На протяжении многих лет стандартным способом было использование горячего воздуха для обработки таких материалов.
Но честно говоря, это серьезное ограничение. Представьте себе, как работает принцип принудительной конвекции: воздух нагревается, а затем он нагревает поверхность материала. Это косвенный способ, который занимает много времени. Это похоже на попытку нагреть комнату, сначала нагревая коридор.
Инфракрасные лампы меняют ситуацию. Они избавляются от необходимости использования посредника – энергия поступает прямо в материал. Не нужно ждать, пока воздух нагреется.
Проблемы, связанные с ожиданием
Если вы работали с системами, использующими горячий воздух, вы знаете, как это раздражает. Необходимо ждать, пока вся камера нагреется, прежде чем поверхность материала достигнет нужной температуры. В процессе производства полупроводников это лишние потери времени. Это серьезная проблема для графика работы.
Инфракрасные лампы начинают работать с полной мощностью уже через несколько миллисекунд. Это значит, что можно выполнять больше работ без необходимости покупки более крупных устройств или освобождения дополнительного пространства.
Как добиться правильного результата
Для производства биосенсоров мы используем инфракрасные излучатели с короткой длиной волны. Они фокусируют энергию в узком спектре, который может проникнуть в тонкие слои материала. Таким образом, тепло достигает именно того места, где происходит химическая реакция.
Чтобы избежать загрязнений, мы используем кварцевые колпаки на лампах. Это предотвращает контаминацию.
Однако есть один нюанс: если вы производите большие объемы продукции, нельзя просто включить лампы и забыть о них. Инфракрасное излучение действует очень быстро – возможно, слишком быстро. Вам потребуется надежный контроллер температуры. Без него можно перегреть материал. А это ошибка, которую можно совершить только один раз.
Компромиссы
Инфракрасное излучение – это не волшебная палочка. Оно имеет направленность. Горячий воздух отлично подходит для обработки любых поверхностей, независимо от их формы. Инфракрасное излучение похоже на фонарь: оно освещает только то, что находится в поле его действия. Поэтому необходимо следить за «холодными зонами». Возможно, потребуется использовать отражатели, чтобы все поверхности получали равное количество тепла. Если у поверхности материала есть глубокие ямы или углубления, инфракрасное излучение не сможет достичь их дна. В таких случаях лучше использовать гибридную схему, чтобы избежать дефектов.