گرمایش با امواج مادون قرمز در مقابل استفاده از هوای داغ: روشی برای تولید سریعتر نانولولههای کربنی
اگر در زمینه ساخت نانولولههای کربنی فعالیت میکنید، میدانید که همه چیز به کنترل دقیق دما بستگی دارد؛ تا بتوانید کاتالیزور را فعال کرده و نانولولهها را تولید کنید.
سالهاست که اکثر ما از روش استفاده از هوای داغ برای گرم کردن محیط کار استفاده کردهایم؛ این روش قدیمی است. اما اخیراً، بهویژه در فرآیندهای پردازش عمیق نیمههادیها، افراد از این روش صرفنظر کرده و به جای آن از گرمایشکنندههای مادون قرمز استفاده میکنند. چرا؟ چون انتظار برای گرم شدن هوا، هدر دادن وقت زیادی است.
مشکلات استفاده از هوای داغ
فکر کنید که چگونه حرارت منتقل میشود: ابتدا باید هوا را گرم کرد، سپس هوا دیوارههای محفظه را گرم میکند؛ و در نهایت حرارت به سطح مورد نظر میرسد. این روش مانند گرم کردن خانه با گرم کردن بام آن است.
این روش باعث تأخیر در فرآیند گرم شدن میشود؛ همچنین خنک کردن نیز زمان زیادی میبرد.
اما گرمایش با امواج مادون قرمز، این مرحله را حذف میکند؛ این روش از تابش الکترومغناطیسی برای انتقال انرژی مستقیماً به سطح مورد نظر استفاده میکند. این روش سریع و دقیق است.
سرعت و دقت
با استفاده از امواج مادون قرمز، میتوانید در عرض چند ثانیه به دمای مورد نظر برسید. این موضوع بسیار مهم است؛ زیرا به شما امکان میدهد تا بازه دمایی مورد نظر را دقیقتر کنید.
مزیت واقعی این روش، کاهش زمان لازم برای گرم شدن است؛ چون دیگر نیازی نیست منتظر باشید تا سطح مورد نظر به دمای مناسب برسد. بنابراین میتوانید ساعتها بیشتری از ویفرها را در این سیستم پردازش کنید.
معایب این روش
البته، نمیتوانید فقط گرمایشکننده را عوض کنید و کار تمام شود. امواج مادون قرمز دارای جهتگیری خاصی هستند؛ بنابراین اگر سطح مورد نظر کمی از مرکز منحرف باشد، نقاط داغی ایجاد خواهد شد. این نقاط میتوانند کاتالیزور را از بین ببرند یا باعث ایجاد تراکم نامنظم نانولولهها شوند. بنابراین باید زمان زیادی را صرف تنظیمات مربوط به بازتاب نور کنید تا حرارت به طور یکنواخت به سطح مورد نظر برسد.
همچنین، امواج مادون قرمز فشار زیادی بر تحمل حرارتی سطح مورد نظر وارد میکنند؛ بنابراین نمیتوانید فقط توان گرمایشکننده را روی ۱۰۰٪ تنظیم کنید. شما به یک کنترلکننده PID نیاز دارید تا بتواند با سرعت واکنش لامپهای مادون قرمز هماهنگ شود؛ در غیر این صورت، دما از حد مورد نظر فراتر خواهد رفت و کار شما خراب خواهد شد.
البته، این روش فضای کمتری نسبت به سیستمهای هوایی قدیمی نیاز دارد؛ اما شما باید زمان زیادی را صرف تنظیمات مربوط به این سیستم کنید.