ऐसे काँच के बर्तनों का रहस्य, जो टूटते ही नहीं
क्या आपने कभी ऐसा अनुभव किया है कि प्रयोगशाला में इस्तेमाल होने वाले काँच के बर्तन अचानक ही टूट जाएँ? कोई ठोस कारण न हो, कोई उसे नीचे न गिराए… फिर भी बर्तन में दरार आ जाती है।
आमतौर पर, ऐसा “भंडारित तनाव” के कारण होता है। यदि बोरोसिलिकेट से बने बर्तनों को बहुत तेज़ या असमान रूप से ठंडा किया जाए, तो काँच में तनाव बना रहता है। फिर, थोड़ी सी खरोंच या तापमान में थोड़ा सा बदलाव ही पर्याप्त होता है, और बर्तन टूट जाता है। इसे रोकने हेतु हम इन्फ्रारेड ऊष्मा का उपयोग करते हैं… लेकिन इसके लिए बेहद सटीकता आवश्यक है।
हम 0.1°C की सटीकता क्यों चाहते हैं?
गर्मी के कारण काँच में तनाव पैदा होता है… यदि किसी बर्तन का एक हिस्सा दूसरे हिस्से की तुलना में 2°C अधिक गर्म हो, तो काँच असमान रूप से सिकुड़ जाता है… इससे काँच की संरचना में तनाव पैदा होता है।
इसीलिए हम तेज़ प्रतिक्रिया वाले इन्फ्रारेड उपकरणों का उपयोग करते हैं… ऐसा करने से हम तापमान को बिल्कुल स्थिर रख सकते हैं… जिससे काँच की कोशिकाओं को आराम करने का समय मिल जाता है।
इन्फ्रारेड बनाम पारंपरिक ओवन
पारंपरिक ओवनों में गर्म हवा ही घूमती रहती है… लेकिन हवा तो ऊष्मा संचार के लिहाज़ से बहुत ही खराब माध्यम है।
इन्फ्रारेड तो अलग ही है… यह विकिरण के माध्यम से सीधे काँच की सतह पर ऊष्मा पहुँचाता है… इससे ठंडा होने की प्रक्रिया तेज़ हो जाती है… और तापमान पर भी अधिक नियंत्रण होता है।
हम तो छोटी तरंगदैर्घ्य वाले इन्फ्रारेड उपकरणों का उपयोग करते हैं… ऐसा करने से काँच जल्दी गर्म हो जाता है… जबकि मध्यम तरंगदैर्घ्य वाले उपकरण ठंडा होने की प्रक्रिया में मदद करते हैं… ऐसा करने से हम ऊष्मा को काँच के सबसे मोटे हिस्से पर ही लगा सकते हैं… बजाय इसके कि हवा ही ऊष्मा को वहाँ तक पहुँचाए।
समस्या: ऊष्मा एवं हार्डवेयर
सवाल यह है कि उच्च-सटीकता वाले इन्फ्रारेड उपकरणों में बहुत ही अधिक ऊर्जा होती है… ऐसे में लैंप के आसपास बहुत ही अधिक ऊष्मा उत्पन्न हो जाती है… यदि कैबिनेट की वेंटिलेशन प्रणाली ठीक न हो, तो इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर बुरा प्रभाव पड़ेगा… ऐसी स्थिति में 0.1°C की सटीकता खत्म हो जाएगी।
इसलिए हमें उपकरणों की ऊर्जा एवं शीतलन प्रणाली के बीच संतुलन बनाना होता है… यदि नियंत्रण प्रणाली स्थिर न रहे, तो पूरी प्रक्रिया विफल हो जाएगी।