Het op de juiste manier regelen van de temperatuur bij de fabricage van biosensoren
Als je ooit met biosensoren hebt gewerkt, weet je hoe moeilijk het kan zijn. Je moet constant goed opletten; als de temperatuur zelfs maar een beetje verkeerd is, kan het substraat vervormen of zal de laag die erop zit loskomen. Dat is frustrerend.
De meeste bedrijven proberen af te stappen van deze manuele aanpassingen. We bewegen ons nu richting een systeem waarin de gegevens het zware werk doen. Daarom worden efficiënte infraroodsystemen steeds vaker gebruikt. In tegenstelling tot die ouderwetse convectieovens, die lang nodig hebben om op temperatuur te komen, bereikt het infraroodschijnsel het materiaal rechtstreeks. Het is snel – echt heel snel.
Het evenwicht vinden
Bij het kiezen van infraroodlampen gaat het om rekenkundige aspecten: het is belangrijk om de vermogens en spanningen af te stemmen op de massa van de sensor.
Quartzlampen met hoge vermogens zijn uitstekend, omdat ze de temperatuur onmiddellijk kunnen verhogen. Dit is erg handig voor snel drogen. Maar er is een nadeel: je kunt de vermogens niet zomaar enorm verhogen. Als je te veel energie in een klein gebied stuurt, ontstaan er hete punten. Eén hete plek kan al voldoende zijn om de gevoeligheid van de sensor te verstoren. Dat is zonde.
De apparatuur en de gegevens
We gebruiken speciale connectoren en gelakte quartz om de golflengte precies te regelen. Kortegolf-infrarood dringt diep het materiaal in, terwijl langegolf-infrarood alleen het oppervlak bereikt.
Om dit proces ‘slim’ te maken, verbinden we deze lampen met PID-controleurs en thermocoupons die in real time werken. Hierdoor herinnert het systeem zich elke verwarmingscyclus. Op deze manier heb je een digitale weergave van hoe het proces zich ontwikkelt. Je hoeft dan niet meer te vragen waarom batch A wel werkte en batch B niet.
De nadelen
Het is natuurlijk niet alles perfect. Infraroodsystemen zijn goed om ruimte te besparen en de tijd die nodig is voor het proces te verkorten. Maar ze genereren ook veel warmteafval.
Als je HVAC- of koelsysteem niet goed genoeg is, kun je problemen krijgen. De omgevingswarmte kan invloed hebben op de sensoren, waardoor ze niet meer nauwkeurig werken. Bovendien kunnen de lampen sneller kapotgaan als de lucht rondom de apparatuur te heet wordt.
Het is een krachtig systeem, mits je ervoor zorgt dat het koel blijft.