실험용 유리가 깨지는 것을 막아보세요.
몇 시간 동안 신경 써서 만든 실험용 유리가, 냉각 과정에서 내부 응력이 제대로 해소되지 않아 갑자기 깨져버리는 것보다 더 나쁜 일은 없습니다. 정말 짜증나는 일이죠. 이런 문제는 보통 몇 도의 온도 변화 때문에 발생합니다.
이를 방지하기 위해 우리는 고정밀도의 석영 적외선 히터를 사용합니다. 이 히터들은 온도를 0.1°C 이내로 유지해줍니다. 겉보기에는 아주 작은 차이처럼 보이지만, 유리에 긴장이 생기지 않고 안전하게 가열할 수 있도록 하는 데 필요한 값입니다.
왜 0.1°C가 중요한가요?
일반적인 히터들은 계속해서 켜지고 꺼집니다. 이로 인해 온도가 오르락내리락하게 됩니다. 문제는 유리의 표면이 중심부보다 더 빠르게 수축한다는 것입니다.
우리는 고밀도 석영 소재와 즉각적으로 반응하는 PID 컨트롤러를 함께 사용하여 이 문제를 해결했습니다. 적외선이 유리 표면에 바로 닿기 때문에, 열 구배가 형성되기 전에 온도를 설정된 값으로 되돌릴 수 있습니다.
히터의 구조
이 히터들에는 고순도 석영관이 사용됩니다. 왜냐하면 불순물이 있으면 방출 스펙트럼에 영향을 줄 수 있기 때문입니다. 또한, 필라멘트를 중앙에 배치함으로써 용기 전체에 고르게 열이 전달됩니다. 그래서 플라스크나 비커 위에 차가운 부분이 생기지 않습니다.
다만 주의할 점은, 이 히터들은 매우 뜨거워진다는 것입니다. 빠른 가열을 위해서는 필요하지만, 전력 공급 장치에 큰 부담을 줄 수 있습니다. 전선과 접점이 최대 전류를 견딜 수 있는지 확인해야 합니다. 전압이 떨어지면 0.1°C의 정밀도를 유지할 수 없습니다.
더 이상의 응력 균열이 없습니다!
여기서 중요한 것은 천천히, 꾸준하게 가열하는 것입니다. 온도가 일정하게 유지되면 유리의 점도도 일정하게 유지됩니다. 예상치 못한 문제나 갑작스러운 파손도 없습니다. 그래서 모든 유리 제품이 편광계 검사를 통과할 수 있습니다.