কীভাবে গ্লাসের জিনিসগুলো ভেঙে যায় না?
আপনার কি কখনও এমন অভিজ্ঞতা হয়েছে—ল্যাবরেটরির গ্লাসের জিনিসটি হঠাৎ ভেঙে যায়? কোনো ধাক্কা লাগেনি, কেউ সেটিকে ফেলেও দেয়নি; কিন্তু ঠিক মাঝখানেই একটি ফাটল দেখা দেয়।
সাধারণত এমনটা ঘটে “স্থির চাপ”-এর কারণে। যদি বোরোসিলিকেট ফ্লাস্কটিকে খুব দ্রুত বা অসমানভাবে ঠান্ডা করা হয়, তাহলে গ্লাসটি সেই চাপ ধরে রাখে। তারপর ছোট্ট একটি আঘাত বা তাপমাত্রার পরিবর্তনের ফলেই গ্লাসটি ভেঙে যায়। এটা রোধ করতে আমরা ইনফ্রারেড হিটিং ব্যবহার করি; কিন্তু এক্ষেত্রে অত্যন্ত নির্ভুলতা প্রয়োজন।
কেন আমরা ০.১°C নির্ভুলতার উপর জোর দিই?
অ্যানিলিং প্রক্রিয়াটি খুব সংক্ষিপ্ত সময়ের মধ্যেই সম্পন্ন হয়। বেশিরভাগ ল্যাবরেটরি গ্লাসের ক্ষেত্রে, মাত্র এক ডিগ্রির পার্থক্যই একটি নির্ভরযোগ্য যন্ত্র ও বিস্ফোরণকারী যন্ত্রের মধ্যে পার্থক্য তৈরি করে।
আমরা ০.১°C নির্ভুলতা অর্জনের চেষ্টা করি; কারণ তাপীয় তারতম্যের ফলে গ্লাসটি অসমানভাবে সংকুচিত হয়। এর ফলে গ্লাসের অভ্যন্তরে চাপ সৃষ্টি হয়।
এই কারণেই আমরা দ্রুত-প্রতিক্রিয়াশীল ইনফ্রারেড ইমিটারগুলোকে উচ্চ-নির্ভুলতার PID কন্ট্রোলারগুলোর সাথে ব্যবহার করি। এর ফলে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা সম্ভব হয়, এবং গ্লাসের আণবিক কাঠামোটি স্থির থাকে।
ইনফ্রারেড বনাম পুরানো ধরনের ওভেন
সাধারণ কনভেকশন ওভেনগুলো শুধুমাত্র গরম বাতাস সরাবেই। কিন্তু বাতাস তো খুবই খারাপ তাপ-পরিবাহক।
ইনফ্রারেড হলো ভিন্ন। এটা বিকিরণ ব্যবহার করে গ্লাসের পৃষ্ঠে সরাসরি তাপ প্রয়োগ করে। এর ফলে কুলিং প্রক্রিয়াটি দ্রুত হয়, আর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করা সহজ হয়।
আমরা আসলে শর্ট-ওয়েভ ইনফ্রারেড ও মিডিয়াম-ওয়েভ ইনফ্রারেড উভয়ই ব্যবহার করি। শর্ট-ওয়েভ ইনফ্রারেড দ্রুত গরম করে, আর মিডিয়াম-ওয়েভ ইনফ্রারেড ধীরে ধীরে গরম করে। এর ফলে গরমটি ঠিক সেখানেই পৌঁছায়, যেখানে গ্লাসটি সবচেয়ে পুরু।
সমস্যা: তাপ ও হার্ডওয়্যার
সমস্যা হলো: উচ্চ-নির্ভুলতার ইনফ্রারেড সিস্টেমগুলো ছোট জায়গায় অনেক শক্তি সঞ্চয় করে। এর ফলে নির্ভুলতা পাওয়া যায়; কিন্তু ল্যাম্পের চারপাশে অনেক অপ্রয়োজনীয় তাপ উৎপন্ন হয়। যদি ক্যাবিনেটের ভেন্টিলেশন ঠিকমতো না হয়, তাহলে ইলেকট্রনিক্সগুলো কাজ করা বন্ধ করে দেয়। এর ফলে ০.১°C নির্ভুলতা নষ্ট হয়ে যায়।
আপনাকে ইমিটারগুলোর শক্তি ও কুলিং সিস্টেমকে ভারসাম্য রাখতে হবে। যদি কন্ট্রোল লুপটি স্থিতিশীল না থাকে, তাহলে পুরো প্রক্রিয়াটিই ব্যর্থ হয়ে যায়।