Làm thế nào để các thiết bị sưởi bằng tia hồng ngoại hoạt động hiệu quả với các chất phụ gia trong thủy tinh
Hầu hết các thiết bị sưởi bằng tia hồng ngoại thông thường chỉ hoạt động một cách ngẫu nhiên. Chúng phát ra năng lượng theo một dải rộng, nhưng nếu dải năng lượng này không trùng khớp với bước sóng mà vật liệu cần hấp thụ, thì bạn chỉ đang lãng phí điện năng mà thôi.
Khi làm việc với các chất phụ gia trong thủy tinh, bạn không thể chấp nhận điều đó. Bạn cần để năng lượng chiếu vào đúng tần số cộng hưởng của các phân tử trong chất phụ gia đó. Nếu không, năng lượng sẽ bị phản xạ lại từ bề mặt, giống như viên đá ném xuống mặt hồ. Chúng tôi khắc phục vấn đề này bằng cách điều chỉnh dải sóng sao cho năng lượng có thể thấm vào bên trong vật liệu.
Điều chỉnh dải sóng
Chúng tôi không thể chỉ tăng công suất và hy vọng mọi thứ sẽ diễn ra tốt đẹp. Đó không phải là cách hoạt động của các thiết bị sưởi bằng tia hồng ngoại.
Thay vào đó, chúng tôi điều chỉnh thành phần sợi dây tóc và áp suất khí bên trong ống thạch anh để thay đổi vị trí mà năng lượng được phát ra. Các chất phụ gia trong thủy tinh – chẳng hạn như một số oxit kim loại – rất kén chọn. Chúng chỉ hấp thụ năng lượng ở những dải sóng rất hẹp.
Nếu thiết bị sưởi của bạn phát ra năng lượng ở bước sóng 2,5 micromet, trong khi chất phụ gia yêu cầu bước sóng 3,1 micromet, thì bạn chỉ đang làm nóng không khí trong phòng mà thôi. Chúng tôi thiết kế thiết bị sao cho nó có thể phát ra năng lượng ở bước sóng 3,1 micromet.
Thạch anh và lớp phủ
Bản thân ống thạch anh cũng không được cản trở quá trình truyền năng lượng. Nếu thạch anh không trong suốt ở bước sóng mà chúng tôi sử dụng, thì ống thạch anh sẽ hấp thụ luôn năng lượng mà nó lẽ ra phải truyền ra. Để tránh điều này, chúng tôi sử dụng thạch anh tổng hợp có độ tinh khiết cao.
Đối với những trường hợp khó khăn hơn, chúng tôi sử dụng các lớp phủ màng mỏng. Những lớp phủ này có chức năng lọc bỏ những bước sóng không cần thiết, và tập trung toàn bộ năng lượng vào đúng dải sóng mà vật liệu cần.
Những nhược điểm (phần thực tế)
Tuy nhiên, cũng có một số hạn chế. Khi bạn thu hẹp dải sóng để đạt được mục tiêu cụ thể, bạn sẽ mất đi một phần năng lượng mà thiết bị sưởi thông thường có thể cung cấp. Bạn đang đánh đổi “sức mạnh” của thiết bị lấy “độ chính xác”.
Vì vậy, bạn có thể cần thêm vài ống sưởi vào hệ thống của mình, hoặc để vật liệu chịu tác động của nhiệt lâu hơn một chút để quá trình sản xuất có thể tiếp tục. Lưu ý rằng bạn cần đảm bảo rằng bộ kiểm soát điện áp của bạn có thể xử lý được trở kháng đặc biệt của các sợi dây tóc này. Nếu không, thiết bị sẽ bị hỏng sớm, và chẳng ai muốn gặp phải tình huống đó trong lúc sản xuất đang diễn ra.