كيفية الحصول على أقصى قدر من الحرارة لأجهزة الاستشعار البيولوجية
عند بناء أجهزة الاستشعار البيولوجية على رقائق، لا يمكنك الاعتماد على التخمين فيما يتعلق بكمية الحرارة المطلوبة. يجب أن تكون الحرارة في المكان المناسب تمامًا.
لذلك، نستخدم مصابيح الأشعة تحت الحمراء مع مرايا مغطاة بالذهب. الفكرة بسيطة: منع الحرارة من التسرب إلى هيكل الجهاز، وتوجيه كل واط من الطاقة إلى الرقاقة مباشرةً.
لماذا الذهب؟
يبدأ معظم الناس باستخدام مرايا من الألومنيوم، لكنها تمتص كمية كبيرة جدًا من الطاقة. أما الذهب فهو مختلف؛ فهو فعال للغاية في انعكاس أشعة الأشعة تحت الحمراء.
بدلاً من أن تنتشر الحرارة في كل الاتجاهات كما في المصابيح العادية، فإن طبقة الذهب تلتقط الطاقة المتجهة إلى الخلف وتوجهها إلى الأمام. وبذلك نحصل على شعاع حراري مركز. إنها طريقة ذكية للحصول على المزيد من الحرارة دون زيادة تكلفة الطاقة.
التضحية: كثافة الحرارة
المشكلة هي أنه عند تركيز الطاقة بهذه الطريقة، ترتفع درجة الحرارة بسرعة.
هذا يسرع من عملية التصليد والربط، وهو أمر رائع، لكنه يضع ضغطًا كبيرًا على نظام التبريد. إذا كنت تستخدم مصابيح ذات سعة عالية مع مرايا الذهب، فتأكد من أن المروحيات وتدفق الهواء قادرة على مواكبة الحاجة. وإلا، فإن الحرارة ستدمر هيكل المصباح نفسه.
كيفية استخدامها في الواقع
الخبر الجيد هو أن هذه المصابيح يمكن استخدامها في معظم أنظمة الأشعة تحت الحمراء القياسية.
لكن يجب الانتباه إلى تركيز المصباح. نقضي وقتًا طويلاً في تحديد البُعد البؤري لضمان عدم ظهور نقاط ساخنة قد تتسبب في تشويه الرقائق. إذا تحرك المصباح بمقدار بضعة ملليمترات داخل الحفرة، فإن توزيع الحرارة سيتغير.
ونصيحة سريعة حول الصيانة: راقب طبقة الذهب بانتظام. كل بضعة أشهر، تحقق من وجود أي بقع أو تأكسد. حتى كمية صغيرة من الزيت من بصمة الإصبع يمكن أن تمتص الحرارة، وهذا قد يؤدي إلى تلف المرآة في وقت أقرب مما ينبغي.