کنترل دما در ساخت بیوسنسورها
هنگام ساخت بیوسنسورها، دما موضوعی پیچیده است. برای تبدیل پلیمرها یا حرکت دادن سطوح مورد نظر، به مقدار کافی گرما نیاز است؛ اما نمیتوانیم همه چیز را در اتاق گرم کنیم. اگر گرما به جاهای نامناسب برود، داخل دستگاههای گرانقیمت نیمههادی به یک فر بزرگ تبدیل میشود؛ که این موضوع برای کسانی که از این دستگاهها استفاده میکنند، واقعاً یک کابوس خواهد بود.
به همین دلیل، از لامپهای مادون قرمز جهتدار استفاده میکنیم.
جلوگیری از هدررفت انرژی
اکثر گرمایشکنندهها، انرژی را به همه جهات پخش میکنند؛ این کار باعث هدررفت انرژی و گرم شدن بیش از حد بدنه دستگاه میشود. ما روش متفاوتی را استفاده میکنیم؛ با استفاده از لامپهای مادون قرمز کوتاهامواج همراه با غلافهای بازتابنده، میتوانیم پرتو گرما را به سمت مورد نظر هدایت کنیم. گرما دقیقاً به همان جایی میرود که لازم است؛ یعنی مستقیماً روی سطح بیوسنسور. از آنجایی که گرما به همه جا پخش نمیشود، دیوارههای خارجی دستگاه سرد باقی میمانند. این کار برای اپراتور دستگاه ایمنتر است و منطقیتر نیز هست.
تعادل بین قدرت و عمر دستگاه
برای دستیابی به زمانهای سریع برای لایهبندی، نیاز به مقدار زیادی انرژی در فضای کوچکی وجود دارد. ما این لامپها را با توان بالا طراحی میکنیم؛ زیرا این تنها راه برای ایجاد واکنشهای شیمیایی سریع است.
اما مشکل اینجاست: وقتی انرژی زیادی وارد دستگاه میشود، ممکن است مشکلاتی پیش بیاید. اگر غلاف بازتابنده کثیف شود یا جریان هوا مسدود شود، لامپ ممکن است بیش از حد گرم شده و از کار بیفتد. این یک تعادل حساس است. بهترین توصیه من این است که برنامهای برای تمیز کردن مداوم غلافهای بازتابنده داشته باشید؛ تا آنها تمیز بمانند. در غیر این صورت، جهت پرتو گرما و سختافزار دستگاه از بین خواهد رفت.
مدیریت فضا
فضا در دستگاههای نیمههادی همیشه محدود است. از آنجایی که لامپهای مادون قرمز ما بسیار متمرکز هستند، نیازی نیست که عایقهای ضخیمی روی دیوارههای داخلی دستگاه استفاده کنیم. این کار به ما امکان میدهد کل دستگاه را کوچک نگه داریم.
نکته آخر: مراقب سیمهای دستگاه باشید. باید کنترلکنندههای PID دستگاه را به گونهای تنظیم کنید که بتوانند به سرعت به تغییرات دما واکنش نشان دهند. اگر چرخه کنترلی خیلی آهسته باشد، دما ممکن است از حد مجاز فراتر رود؛ و در این صورت، سطح بیوسنسور از بین خواهد رفت.