प्रयोगशाला में उपयोग होने वाले काँचीय उपकरणों में तापीय नियंत्रण सही तरीके से कैसे किया जाए?
वास्तविकता यह है कि यदि प्रयोगशाला में उपयोग होने वाले काँचीय उपकरणों में मौजूद आंतरिक तनावों को दूर नहीं किया गया, तो वे टूट जाएंगे। यदि बोरोसिलिकेट फ्लास्क असमान रूप से ठंडा होता है, तो उसमें दोष पैदा हो जाता है, और वह टूट जाता है।
इसीलिए हम इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं। पूरे ऑवन को गर्म होने का इंतजार करने के बजाय, हम सीधे काँच पर ही ऊष्मा लगा सकते हैं। यह तरीका अधिक तेज एवं कुशल है।
आखिर हम 0.1°C की सटीकता क्यों चाहते हैं?
एनीलिंग प्रक्रिया बहुत ही संकीर्ण समय-सीमा में ही होती है। यदि तापमान में कुछ डिग्री की भी त्रुटि हो जाए, तो समस्याएँ पैदा हो जाती हैं। ऐसी स्थिति में या तो काँचीय उपकरणों में आंतरिक तनाव बना रह जाता है, या फिर पूरा उपकरण विकृत हो जाता है।
हम 0.1°C की सटीकता ही चाहते हैं, क्योंकि इसी तरह ही हम इच्छित परिणाम प्राप्त कर सकते हैं।
जब तापीय नियंत्रण सही तरीके से किया जाता है, तो “हॉट स्पॉट” भी नष्ट हो जाते हैं। “हॉट स्पॉट” वास्तव में वह क्षेत्र है जहाँ काँच अन्य क्षेत्रों की तुलना में अलग गति से ठंडा होता है। ऐसी स्थिति में ही तनावपूर्ण दरारें पैदा होती हैं।
इसका भौतिकीय कारण…
शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड किरणें तुरंत ही काँच की सतह में घुस जाती हैं। लेकिन बस ऊष्मा देने से ही काम नहीं चलेगा… तापमान को सावधानी से ही नियंत्रित करना होगा। हम इन लैंपों को उच्च-गति वाले PID नियंत्रकों के साथ उपयोग में लाते हैं, ताकि तापमान नियंत्रण में रहे।
सबसे अच्छी बात यह है कि प्रतिक्रिया समय लगभग तुरंत ही होता है। यदि सेंसर 0.2°C की त्रुटि का पता लेता है, तो लैंप तुरंत ही प्रतिक्रिया देते हैं। पुराने तरह के रेजिस्टिव कॉइल ऐसा नहीं कर सकते… उन्हें गर्म होने एवं ठंडा होने में बहुत समय लगता है, जिससे प्रक्रिया प्रभावित हो जाती है।
समस्याएँ…
ऐसी उच्च-सटीकता वाली प्रणालियाँ आसानी से उपयोग में नहीं आ सकतीं। यदि आपको 0.1°C की सटीकता चाहिए, तो आपके पावर सप्लाई सिस्टम का बहुत ही अच्छा होना आवश्यक है। कारखाने में वोल्टेज में होने वाली छोटी-मोटी त्रुटियाँ भी तापमान पर प्रभाव डालती हैं।
इसे रोकने हेतु, आपको सब कुछ एक विशेष स्टेबिलाइजर या उच्च-गुणवत्ता वाले SCR पावर कंट्रोलर के माध्यम से ही चलाना होगा। यदि पावर सप्लाई अच्छी न हो, तो लैंपों की सटीकता का कोई मतलब ही नहीं रह जाता… आप तो बस एक अच्छे उपकरण को बर्बाद कर रहे हैं।