ทำไมหลอดอินฟราเรดที่มีการเคลือบทองถึงดีกว่าระบบลมร้อนในห้องปฏิบัติการ
หากคุณเคยใช้ระบบลมร้อนมาก่อน คุณก็คงรู้ดีว่ามันช้ามาก คือต้องอุ่นอากาศก่อน แล้วจึงรอให้อากาศนั้นมาช่วยอุ่นวัสดุที่ต้องการปรับอุณหภูมิ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้ามาก ในวงการผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ การรอคอยแบบนี้ก็เท่ากับการเสียเงินโดยเปล่าประโยชน์
นั่นคือเหตุผลที่เราหันมาใช้หลอดอินฟราเรดที่มีการเคลือบทอง แทนที่จะใช้อากาศในการถ่ายเทความร้อน หลอดเหล่านี้จะส่งพลังงานไปยังวัสดุโดยตรง ไม่มีอะไรมาขวางกั้นเลย คือความร้อนที่ถูกส่งตรงไปยังวัสดุโดยไม่สูญเสียไปไหน
ความลับอยู่ที่ทองคำ
หลอดควอตซ์ธรรมดาก็ใช้ได้ แต่มันก็ทำให้พลังงานจำนวนมากสูญเสียไป หรือสะท้อนกลับมาโดยไม่มีประโยชน์ แต่เมื่อเราเคลือบทองคำลงไป หลอดเหล่านี้ก็จะกลายเป็นกระจกคุณภาพสูง ซึ่งจะช่วยให้รังสีอินฟราเรดถูกส่งไปยังวัสดุโดยตรง แทนที่จะสูญเสียไปภายในตัวหลอด
นอกจากนี้ การใช้หลอดคู่ยังช่วยเพิ่มพื้นที่ผิวของไส้หลอดได้อีกด้วย โดยที่ไม่ต้องเพิ่มขนาดของตัวหลอดให้ใหญ่ขึ้น ดังนั้นเราจึงสามารถส่งพลังงานได้มากขึ้น นั่นหมายความว่าคุณสามารถถึงอุณหภูมิที่ต้องการได้ภายในไม่กี่วินาทีเท่านั้น
เลิกอุ่นห้องได้แล้ว มาอุ่นวัสดุแทน
ลองนึกถึงเตาอบลมร้อนดูสิ คุณต้องรอให้ห้องอบมีอุณหภูมิเท่ากันก่อน ซึ่งเป็นกระบวนการที่น่ารำคาญมาก
แต่กับหลอดอินฟราเรดที่มีการเคลือบทอง การเพิ่มอุณหภูมินั้นเกิดขึ้นได้อย่างรวดเร็ว คุณไม่ต้องเสียพลังงานไปกับอากาศอีกต่อไป แต่สามารถส่งพลังงานไปยังวัสดุได้โดยตรง ทำให้เวลาในการปรับอุณหภูมิลดลง และปริมาณการผลิตก็เพิ่มขึ้น
นอกจากนี้ รังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นยังสามารถซึมเข้าไปในวัสดุได้ลึกกว่าอีกด้วย คุณจะไม่มีปัญหาเรื่อง “ผิววัสดุร้อน แต่ชั้นในยังเย็นอยู่” ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบมากเมื่อต้องการกำจัดข้อบกพร่องในวัสดุ
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีเสมอ)
ปัญหาก็คือ ความหนาแน่นของความร้อนที่สูงมากนั้นจะสร้างแรงกดดันให้กับแหล่งจ่ายไฟของคุณ หากคุณใช้หลอดคู่ที่มีกำลังสูง คุณต้องมั่นใจว่าแผงไฟของคุณสามารถรองรับกระแสไฟที่เพิ่มขึ้นได้
นอกจากนี้ คุณยังต้องคำนึงถึงการระบายความร้อนด้วย คุณจำเป็นต้องมีพัดลมที่สามารถระบายความร้อนออกจากตัวหลอดได้ มิฉะนั้นตัวหลอดก็อาจเสียหายได้
มันเป็นการแลกเปลี่ยนกันระหว่างความเร็วกับการควบคุมอุณหภูมิ แต่มันก็คุ้มค่ามาก