كيفية التعامل مع الحرارة الناتجة عن الأشعة تحت الحمراء عندما تصبح الظروف غير مستقرة
عند تصنيع أجهزة الاستشعار البيولوجية، يُطلب في الغالب استخدام حرارة دقيقة لعمليات المعالجة أو التجفيف. المشكلة هي أن هذه العمليات تتم في بيئة مليئة بالمواد الكيميائية المستخدمة في التنظيف.
هذا يشكل خطرًا كبيرًا؛ فهناك بخارات قابلة للاشتعال والانفجار في الهواء، ومصباح الأشعة تحت الحمراء يعتبر في الواقع شرارة كبيرة قد تؤدي إلى انفجار.
بدلاً من محاولة “حماية” المصباح، نفكر في الطريقة المثلى لحماية النظام بأكمله.
خطورة الحرارة في الهواء المفتوح
معظم مصابيح الأشعة تحت الحمراء تصبح ساخنة جدًا في سطحها. في غرفة مليئة بأبخرة المذيبات، يمكن لشرارة صغيرة أو نقطة ساخنة واحدة أن تؤدي إلى انفجار. هذا أمر مخيف للغاية.
لذلك، لا نقتصر على وضع حاجز حول المصباح فقط، بل نعزل الأجزاء الكهربائية والغلاف الكوارتزي عن الهواء المحيط بهما.
بناء صندوق أفضل
الحل يكمن في استخدام نظام مغلق. نضع المصباح داخل علبة يمكنها تحمل المواد الكيميائية دون أن تنفجر.
لمنع تسرب البخارات إلى الجزء الكهربائي، نستخدم مواد لاصقة قوية أو أجزاء خاصة لإغلاق فتحات الكابلات. هذا يساعد على إبعاد الحرارة الناتجة عن المصباح عن المناطق الخطرة.
كما نستخدم زجاج الكوارتز مع طبقات خاصة، وهذا يساعد على امتصاص الحرارة بشكل أفضل.
لكن هناك مشكلة: لا يمكن فقط إغلاق الصندوق بإحكام والانتهاء من الأمر. إذا كان الصندوق ضيقًا جدًا، فإن المصباح سيتعرض للحرارة الزائدة ويتلف. يجب إيجاد التوازن المناسب بين الحماية الكافية والسماح بخروج الحرارة.
التضحيات المطلوبة
الأمان ليس مجانيًا؛ فهناك فقدان في الكفاءة الحرارية، لأن طبقة الحماية تعمل كحاجز. كما أن شدة الإشعاع الناتجة عن المصباح لن تكون كافية مقارنة بالمصابيح الموجودة في الهواء المفتوح.
لحل هذه المشكلة، قد يكون من الضروري زيادة قوة المصباح، أو تركه تحت الحرارة لفترة أطول.
أخيرًا، استخدم صندوقًا مقاومًا للانفجار للأسلاك الكهربائية. ويرجى توصيل أجهزة التحكم في المصباح بأجهزة استشعار الغاز في المنشأة. إذا فشل نظام التهوية، فلا يمكن لأي طبقة حماية أن تحميك من الغرفة المليئة بالمواد الكيميائية.