ทำไมการใช้แสงอินฟราเรดเพื่อให้ความร้อนถึงเป็นวิธีที่ดีที่สุดสำหรับห้องสะอาด
เครื่องทำความร้อนส่วนใหญ่จะทำงานโดยการทำให้อากาศรอบๆ ร้อนขึ้น แล้วความร้อนนั้นก็จะถูกส่งไปยังสิ่งที่เราต้องการให้ร้อนขึ้น แต่ในห้องสะอาดสำหรับผลิตชิปเซมิคอนดักเตอร์ วิธีนี้กลับก่อให้เกิดปัญหามากมาย เมื่อเราทำให้ส่วนภายในเครื่องร้อนขึ้น ความร้อนนั้นจะไม่หยุดอยู่ที่จุดเดียว แต่จะกระจายตัวไปทั่ว ส่งผลให้ตัวเครื่องร้อนจนสัมผัสไม่ได้ ซึ่งเป็นอันตรายต่อผู้ปฏิบัติงาน นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ที่มีความไวสูงก็จะทำงานผิดปกติเนื่องจากถูกความร้อนทำลาย
วิธีแก้ปัญหานี้คืออะไร?
เราใช้หลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นแทน ลองนึกภาพเหมือนไฟฉาย แต่เป็นไฟที่สร้างความร้อนได้ รังสีอินฟราเรดจะเคลื่อนที่ไปในเส้นตรง โดยไม่ส่งผลกระทบต่ออากาศที่อยู่รอบๆ แต่จะมุ่งไปยังวัตถุที่สามารถดูดซับความร้อนได้เท่านั้น เราสามารถปรับความยาวคลื่นได้ เพื่อให้พลังงานนั้นมุ่งไปยังวัตถุที่เราต้องการให้ร้อนขึ้นได้โดยตรง พลังงานจะกระทบกับวัตถุนั้นแล้วหยุดลง นั่นคือทั้งหมด ส่วนผนังภายในของเครื่องก็จะไม่ร้อน เพราะไม่อยู่ในเส้นทางของรังสีอินฟราเรด
รายละเอียดเกี่ยวกับอุปกรณ์
เพื่อให้ได้ความหนาแน่นของความร้อนที่เราต้องการ โดยไม่ทำให้ตัวเครื่องร้อนเกินไป เราจึงใช้หลอดไฟที่มีกำลังสูง และทำงานเป็นช่วงๆ เราใช้ฝาหลอดที่ทำจากแก้วควอตซ์ เพื่อให้หลอดสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว นอกจากนี้ เรายังใช้สะท้อนรังสีเพื่อให้รังสีมุ่งไปยังจุดที่ต้องการเท่านั้น ซึ่งจะช่วยไม่ให้ความร้อนแผ่กระจายไปยังส่วนอื่นๆ ของเครื่อง
ข้อควรระวัง: ต้องมั่นใจว่าการจัดวางหลอดไฟถูกต้อง หากกระจกสะท้อนมีความคลาดเคลื่อนเพียงไม่กี่องศา ความร้อนก็จะไม่ไปถึงวัตถุที่เราต้องการให้ร้อนขึ้น แต่จะไปทำลายสายไฟและแผงควบคุมภายในเครื่องแทน
ข้อดีสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน
ข้อดีก็คือ เราสามารถไม่ต้องใช้พัดลมระบายความร้อนขนาดใหญ่ได้ พัดลมเหล่านั้นมีเสียงดัง และที่สำคัญคือ มันจะทำให้เกิดฝุ่นละอองที่เราไม่ต้องการในห้องสะอาด นอกจากนี้ ยังช่วยให้เครื่องสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว และตัวเครื่องก็จะไม่ร้อนจนสัมผัสไม่ได้
ข้อควรระวังอีกอย่าง: ต้องมั่นใจว่าแหล่งจ่ายไฟสามารถรองรับกระแสไฟที่เพิ่มขึ้นได้ เมื่อหลอดไฟเริ่มทำงาน หากสายไฟมีขนาดเล็กเกินไป ก็จะทำให้แรงดันไฟลดลง และอุณหภูมิของเครื่องก็จะไม่สม่ำเสมอ