เคล็ดลับสำหรับอุปกรณ์แก้วที่ไม่แตกง่าย
เคยมีประสบการณ์กับอุปกรณ์แก้วในห้องปฏิบัติการที่แตกไปเฉยๆ ไหม? ไม่มีแรงกระแทกใดๆ เลย ไม่มีใครทำตกมันด้วยซ้ำ แต่มันก็แตกอยู่ดี… มีรอยแตกตรงกลางของอุปกรณ์นั้น
โดยปกติแล้ว สาเหตุมักเกิดจากความเครียดที่สะสมอยู่ในแก้ว หากเราทำให้อุปกรณ์แก้วเย็นลงอย่างรวดเร็วหรือไม่สม่ำเสมอ แก้วก็จะยังคงมีความเครียดอยู่ และเมื่อมีรอยขีดข่วนเล็กๆ หรือมีการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว อุปกรณ์ก็จะแตกได้ 为了解决这个问题，我们使用红外线加热技术，但必须非常精确地控制温度。
ทำไมเราถึงต้องใส่ใจเรื่องความแม่นยำถึง 0.1°C
การทำให้อุปกรณ์แก้วอยู่ในสภาพที่เหมาะสมนั้นต้องทำภายในช่วงเวลาที่จำกัดมาก สำหรับอุปกรณ์แก้วส่วนใหญ่แล้ว แม้แต่ความผิดพลาดเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้อุปกรณ์นั้นไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป
เราจึงมุ่งเน้นความแม่นยำถึง 0.1°C เพราะความแตกต่างของอุณหภูมิเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้แก้วหดตัวไม่สม่ำเสมอได้ ซึ่งจะก่อให้เกิดแรงดึงดันภายในแก้วได้
นั่นคือเหตุผลที่เราใช้เครื่องกำเนิดรังสีอินฟราเรดที่มีความไวสูงร่วมกับตัวควบคุม PID ที่มีความแม่นยำสูง วิธีนี้จะช่วยให้เราสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ ทำให้โครงสร้างของโมเลกุลสามารถผ่อนคลายได้อย่างสมบูรณ์
อินฟราเรดกับเตาอบแบบเดิมๆ
เตาอบแบบปกติจะใช้ลมร้อนในการทำให้อุปกรณ์ร้อนขึ้น แต่ปัญหาก็คือ อากาศเป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดีเลย
ส่วนอินฟราเรดนั้นต่างออกไป เพราะมันใช้รังสีเพื่อทำให้พื้นผิวของแก้วร้อนขึ้นโดยตรง วิธีนี้จะช่วยให้การควบคุมอุณหภูมิทำได้ดีขึ้นมาก
เราจึงใช้ทั้งรังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นและคลื่นกลางร่วมกัน รังสีอินฟราเรดคลื่นสั้นจะช่วยทำให้อุปกรณ์ร้อนขึ้นอย่างรวดเร็ว ส่วนรังสีอินฟราเรดคลื่นกลางจะช่วยควบคุมอุณหภูมิในช่วงการทำให้อุปกรณ์เย็นลง วิธีนี้จะช่วยให้เราสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ โดยไม่ต้องพึ่งพาอากาศในการนำความร้อน
ข้อเสีย: ความร้อนและอุปกรณ์
ปัญหาก็คือ อุปกรณ์อินฟราเรดที่มีความแม่นยำสูงนั้นมีกำลังไฟฟ้าสูงมาก ดังนั้นจึงมีความร้อนส่วนเกินเกิดขึ้นมากมายรอบๆ หัวเครื่อง หากระบบระบายอากาศในตู้ไม่ดีพอ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ก็จะเริ่มมีปัญหา และความแม่นยำ 0.1°C ก็จะหายไป
ดังนั้นเราจึงต้องปรับสมดุลระหว่างกำลังไฟฟ้ากับระบบระบายความร้อนให้ดี หากเราไม่สามารถควบคุมวงจรควบคุมได้อย่างมั่นคง กระบวนการทั้งหมดก็จะล้มเหลวไปเลย