การให้ความร้อนอย่างมีประสิทธิภาพในระบบอินฟราเรดแบบสุญญากาศ
เมื่อผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ จำเป็นต้องใช้ความร้อนในปริมาณมหาศาล แต่ก็ไม่สามารถปล่อยให้เกิดการปนเปื้อนของวัสดุได้เลย หัวเผาแบบธรรมดาๆ ไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานนี้
ดังนั้นเราจึงใช้หลอดอินฟราเรดที่เหมาะสมกับสภาพสุญญากาศแทน หลอดเหล่านี้สามารถส่งพลังงานไปยังวัตถุที่ต้องการให้ร้อนได้โดยตรงผ่านรังสี ซึ่งเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพกว่า นอกจากนี้ ยังเป็นประโยชน์อย่างมากสำหรับผู้ที่ต้องการสร้าง “โรงงานสีเขียว” เพราะจะช่วยลดการสิ้นเปลืองพลังงานได้
หลักการทางฟิสิกส์
ลองคิดดูสิ: ในสภาพสุญญากาศ การถ่ายเทความร้อนด้วยกระแสลมจะไม่เกิดขึ้น ดังนั้นจึงมีเพียงการถ่ายเทความร้อนผ่านรังสีเท่านั้น
เราใช้หลอดอินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะสามารถทะลุผ่านวัสดุต่างๆ ได้เร็วกว่าหลอดคลื่นยาว ข้อดีก็คือสามารถโฟกัสพลังงานไปยังวัตถุที่ต้องการให้ร้อนได้โดยตรง ไม่ต้องเสียพลังงานไปกับการทำให้ห้องสุญญากาศร้อนขึ้นเพียงเพื่อให้วัตถุร้อนขึ้นเท่านั้น ดังนั้นการใช้พลังงานก็จะน้อยลง และประสิทธิภาพก็จะสูงขึ้น
แต่ก็ต้องระวังเรื่องความหนาแน่นของพลังงานด้วย หากใช้หลอดที่มีกำลังสูงในสภาพสุญญากาศโดยไม่มีฝาครอบที่เหมาะสม สายไฟภายในหลอดก็จะไหม้เร็วมาก เราจึงใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงเพื่อป้องกันไม่ให้มีก๊าซออกมา มิฉะนั้นก็จะทำให้สภาพสุญญากาศเสียหาย และทำให้วัสดุซิลิกอนปนเปื้อน ซึ่งไม่ใช่เรื่องดีเลย
การทำความสะอาดพื้นที่ในโรงงาน
หากคุณยังคงใช้หัวเผาแบบเดิมอยู่ คุณก็คงรู้ดีว่าการรอให้ห้องสุญญากาศร้อนขึ้นนั้นใช้เวลานานมาก การเปลี่ยนมาใช้หลอดอินฟราเรดจะช่วยลดเวลานั้นลงได้ คุณสามารถทำให้อุณหภูมิถึงเป้าหมายได้ในเวลาเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น
นี่ไม่เพียงช่วยโลกเท่านั้น แต่ยังช่วยลดค่าไฟฟ้าของคุณด้วย ประการแรก ความต้องการพลังงานสูงสุดจะลดลง ประการที่สอง ระบบ HVAC ก็ไม่จำเป็นต้องทำงานหนักเพื่อทำให้ห้องเย็นลง
ข้อเสียของการใช้หลอดอินฟราเรด
ต้องบอกตามตรงว่า การใช้หลอดอินฟราเรดไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่สมบูรณ์แบบ เพราะความเข้มของรังสีสูงมาก ดังนั้นหากการวางตำแหน่งหลอดไม่เหมาะสม ก็อาจทำให้เกิดจุดร้อนขึ้นได้ คุณจำเป็นต้องมีตัวควบคุม PID ที่ดีเพื่อให้อุณหภูมิสม่ำเสมอ
นอกจากนี้ ควรตรวจสอบระบบน้ำหล่อเย็นด้วย หากระบบนั้นไม่สามารถรองรับรังสีที่ออกมาจากหลอดได้ ก็อาจทำให้สภาพสุญญากาศเสียหายได้ ดังนั้นควรจัดการระยะห่างระหว่างหลอดกับวัตถุให้เหมาะสม มิฉะนั้นคุณก็จะต้องเสียเวลาไปกับการเปลี่ยนอุปกรณ์ต่างๆ ในช่วงสุดสัปดาห์