Waarom die kleine verschillen van 0,1°C eigenlijk belangrijk zijn
Is er ooit een stuk laboratoriumglas kapotgegaan, zonder enige waarschuwing of schade? Gewoon een barst. Meestal komt dit door interne spanningen. Als het glas te snel of ongelijkmatig afkoelt, ontstaan er spanningen in het materiaal. Het is net een tikkende tijdbom. Om dit te voorkomen, gebruiken we lampen met middengolf-infraroodstraling (MWIR). Waarom? Omdat deze lampen beter met borosilicaatglas kunnen omgaan dan lampen met kortegolfstraling. Ze dringen namelijk dieper into het materiaal in, in plaats van dat de straling alleen maar wordt teruggekaatst.
Het juiste temperatuurniveau bereiken
Om te voorkomen dat een beker tijdens het eerste gebruik in de autoklaaf kapotgaat, moet de temperatuur precies op het juiste niveau worden gebracht. Zelfs een verschil van 1°C kan al het verschil maken tussen een product dat tien jaar meegaat en één dat snel kapotgaat. Daarom gebruiken we MWIR-lampen in combinatie met PID-bestuurders die zelfs kleine verschillen van 0,1°C kunnen detecteren.
Het gaat erom dat het hele materiaal evenredig wordt verwarmd. Als de lamp te intensief is of de golflengte niet goed is, zal het oppervlak van het glas sneller uitrekken dan de kern. Hierdoor ontstaan weer spanningen in het materiaal. MWIR-straling dringt net diep genoeg door om het hele materiaal gelijkmatig te verwarmen.
De compromissen (want niets is perfect)
We bouwen deze lampen niet voor extreme temperaturen. We bouwen ze voor stabiliteit. Je kunt natuurlijk lampen met hoge vermogens gebruiken om het glas sneller op temperatuur te brengen. Maar dan wordt het moeilijk om de temperatuur precies onder controle te houden. Je moet het vermogen afstemmen op de snelheid waarmee de Solid State Relays kunnen schakelen. Als ze dat niet kunnen, ontstaan er temperatuurschommelingen. En die schommelingen kunnen de grens van 0,1°C overschrijden.
Verder moet ook de fysieke opstelling perfect zijn. Je kunt deze lampen niet zomaar in een doos stoppen en hopen op het beste resultaat. Je moet de warmtetoevoer goed plannen en de afstanden perfect instellen, zodat er geen koude plekken ontstaan. Zelfs de reflectoren moeten perfect zijn. Als ze niet precies op de juiste plek zitten, maakt het niet uit hoe nauwkeurig de lamp is – er zal toch ongelijke spanningen ontstaan. Het is een beetje een puzzel, maar alleen als alles goed wordt geregeld, kun je gerust slapen, wetende dat je glaswerk niet zal exploderen.