واقعیت مربوط به لوازم آزمایشگاهی از جنس شیشه این است: اگر تنشهای درونی موجود در شیشه را هنگام سرد شدن آن از بین نبرید، شیشه خواهد شکست. این یک واقعیت است. حتی کمترین تغییر دما – فقط چند درجه – میتواند باعث شکست شیشه شود. این واقعاً یک کابوس است.
برای جلوگیری از این اتفاق، از لامپهای مادون قرمز استفاده میکنیم؛ این لامپها در داخل محافظهایی با بازتاب بالا قرار دارند. این تنها راهی است که میتوانیم به دقت ۰.۱ درجه دست پیدا کنیم.
مشکلات مربوط به حرارت
اکثر عناصر گرمایشی استاندارد، منابعی پرمشکل هستند؛ آنها نقاط داغی ایجاد میکنند، و در فرآیندهای گرمایش دقیق، این نقاط داغ دشمن اصلی هستند.
در عوض، از فرستندههای مادون قرمز کوتاهموج استفاده میکنیم؛ این فرستندهها میتوانند به درون سطح شیشه نفوذ کرده و بخشهای مختلف ماده را از درون گرم کنند. اما راز واقعی، استفاده از بازتابدهندههاست؛ ما از آلومینیوم پوشیده شده با طلا یا آلومینیوم صیقلی برای بازتاب دادن فوتونها به داخل شیشه استفاده میکنیم.
اگر از بازتابدهندهها استفاده نکنیم، حدود ۴۰ درصد از گرمای تولید شده از دست میرود؛ این امر باعث میشود لامپ باید بیشتر کار کند و دمای آن بالاتر شود؛ در نتیجه، رسیدن به دقت ۰.۱ درجه غیرممکن خواهد شد.
صاف کردن سطح شیشه
برای جلوگیری از شکستن شیشه، گرما باید به طور یکنواخت در سراسر سطح شیشه توزیع شود.
ما فقط از گرما برای گرم کردن شیشه استفاده نمیکنیم؛ این کار میتواند باعث مشکلات زیادی شود. ما تراکم انرژی لامپ را با ضخامت دیوارههای شیشه تنظیم میکنیم و از کنترلکنندههای PID برای تنظیم خروجی لامپ استفاده میکنیم. در نتیجه، سر و پای شیشه در یک زمان دقیقاً به دمای مورد نظر میرسند.
تعادل بین گرما و پایداری
این نوع دقت، نیازمند فضای زیادی است؛ نمیتوانیم این لامپها را در کنار هم قرار دهیم. اگر بازتابدهندهها روی هم قرار بگیرند یا محافظ لامپ خیلی تنگ باشد، گرمای اضافی ایجاد میشود که میتواند باعث اختلال در اندازهگیریهای سنسورها شود. همچنین، برای سرد کردن لامپها، نیاز به سیستم خنککننگ مناسبی وجود دارد؛ در غیر این صورت، فیلامنتهای لامپ خیلی سریع خراب خواهند شد.
همه اینها نیازمند تعادل بین گرما و پایداری است. اگر سعی کنیم با استفاده بیش از حد از لامپها، زمان را صرفهجویی کنیم، دقت لازم را از دست خواهیم داد و کل محصولات خراب خواهند شد. این کار ارزشش را ندارد.