هذه هي الحقيقة المتعلقة بأدوات المختبرات الزجاجية: إذا لم يتم التخلص من التوترات الداخلية في الزجاج أثناء عملية التبريد، فإن الزجاج سينكسر. نقطة. حتى أدنى تغير في درجة الحرارة، ولو كان ذلك ببضع درجات فقط، قد يؤدي إلى تشققات في الزجاج. إنه كابوس حقيقي.
لمنع حدوث ذلك، نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء الموجودة داخل هياكل عاكسة للضوء. هذه هي الطريقة الوحيدة التي يمكننا من خلالها الوصول إلى درجة دقة تصل إلى 0.1 درجة مئوية.
مشكلة الحرارة
معظم عناصر التسخين القياسية تسبب مشاكل، فهي تخلق مناطق ساخنة، وفي عملية التلدين الدقيق، تعتبر هذه المناطق الساخنة عدوًا حقيقيًا.
بدلاً من ذلك، نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء ذات الموجات القصيرة. هذه المصابيح تخترق السطح لتسخين الزجاج من الداخل. لكن السر الحقيقي يكمن في العاكسات؛ نستخدم الألمنيوم المغطى بالذهب أو المصقول لإعادة كل فوتون إلى الزجاج.
إذا تم تجاهل العاكسات، فإن حوالي 40% من الحرارة ستضيع في هيكل الجهاز. هذا يجعل المصباح يعمل بشكل أكثر صعوبة وبدرجة حرارة أعلى، مما يجعل من المستحيل الوصول إلى درجة الدقة المطلوبة.
تجنب التشققات
لمنع تشقق الزجاج، يجب أن تكون الحرارة موزعة بالتساوي على كامل سطح الزجاج.
لا يمكننا استخدام الحرارة بشكل مباشر، فهذا سيؤدي إلى كوارث. نقوم بضبط شدة الضوء حسب سمك جدران الزجاج، ونستخدم أجهزة التحكم PID لضبط الإخراج. بفضل التحكم في الإخراج والعاكسات، يتم تسخين الزجاج في نفس الوقت في جميع أجزائه.
التوازن بين الحرارة والاستقرار
هذا النوع من الدقة يتطلب مساحة كبيرة. لا يمكننا وضع هذه المصابيح بجانب بعضها البعض. إذا تداخلت العاكسات أو كان الهيكل ضيقًا جدًا، فإن ذلك سيؤدي إلى مشاكل في قراءات الحساسات. كما يجب أن يكون هناك نظام تبريد فعال لأطراف المصابيح، وإلا فإن الفتائل ستحترق بسرعة كبيرة.
إنها مسألة توازن بين شدة الحرارة والاستقرار. إذا حاولنا تجاوز الحدود لتوفير الوقت، فإننا سنفشل في تحقيق الدقة المطلوبة، وبالتالي سيتم تدمير الدفعة بأكملها. لا يستحق الأمر ذلك.