不易碎的玻璃器皿的秘密
有没有过这样的经历：实验室里的玻璃器皿突然就裂开了？并没有受到任何外力撞击，也没有人故意掉落它，但它还是出现了裂缝。通常，这种情况是由于“残留应力”造成的。如果快速或不均匀地冷却硼硅酸盐玻璃容器，玻璃内部就会保留这种应力。一旦有细微的划痕或温度发生突然变化，整个容器就会破裂。为了防止这种情况，我们使用红外线加热技术，但必须做到极其精确。
为什么我们要追求0.1°C的精度？
玻璃的退火过程需要在极小的误差范围内进行。对于大多数实验室用玻璃来说，哪怕只有零点几度的误差，都可能让原本可靠的工具变成安全隐患。 我们追求0.1°C的精度，原因很简单：那就是热梯度的问题。如果烧杯的一侧比另一侧高出2摄氏度，玻璃就会出现不均匀的收缩现象，从而导致材料内部出现拉力。 因此，我们会将响应速度快的红外线发射器与高精度的PID控制器结合使用。这样就能保持恒定的温度，让分子结构有足够的时间来放松下来。
红外线加热与传统烤箱的区别
传统的对流式烤箱只是让热空气在箱内流动而已。不过，空气的导热性很差。 而红外线加热则不同，它直接用辐射能量作用于玻璃表面。这种方式更快，而且能更好地控制冷却过程。 实际上，我们通常会结合使用短波红外线和中等波长的红外线。短波红外线可以快速加热玻璃，而中等波长的红外线则负责让玻璃均匀冷却。这样一来，就可以将热量精确地传递到玻璃最厚的地方，而不必依赖空气来传热。
挑战：热量与硬件问题
问题是，高精度的红外线加热设备会在短时间内产生大量热量。虽然这样可以保证精度，但也会在灯体周围产生大量废热。如果柜子的通风系统不够好，电子元件就会开始出现故障。一旦出现这种情况，0.1°C的精度也就无从谈起了。 因此，必须确保红外线发射器的功率与有效的冷却系统相平衡。如果不保持控制系统的稳定性，整个过程就会失败。