หยุดไม่ให้อุปกรณ์แก้วในห้องทดลองแตกหัก
ไม่มีอะไรแย่ไปกว่าการที่ต้องใช้เวลาหลายชั่วโมงในการสร้างอุปกรณ์แก้ว แต่สุดท้ายอุปกรณ์นั้นก็แตกหักขึ้นมาเพียงเพราะความเครียดภายในแก้วไม่ได้ระบายออกมาขณะที่อุณหภูมิลดลง มันเป็นเรื่องน่าหงุดหงิดมาก และสาเหตุมักเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิเพียงไม่กี่องศาเท่านั้น
เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดปัญหานี้ เราจึงใช้เครื่องทำความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งช่วยให้อุณหภูมิอยู่ในช่วงที่แคบมาก คือ 0.1°C เท่านั้น นั่นอาจดูเหมือนเป็นค่าที่เล็กมาก แต่นี่แหละคือค่าที่จำเป็นเพื่อให้อุปกรณ์แก้วสามารถผ่านกระบวนการอบอุ่นได้โดยไม่มีความเครียดสะสมอยู่ในแก้ว
ทำไมค่า 0.1°C ถึงมีความสำคัญ
เครื่องทำความร้อนทั่วไปมักจะเปิด-ปิดไปมา ซึ่งทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงขึ้นลงอย่างรวดเร็ว ปัญหาก็คือ พื้นผิวของแก้วจะหดตัวเร็วกว่าส่วนกลางของแก้ว
เราแก้ปัญหานี้โดยการใช้องค์ประกอบควอตซ์ที่มีความหนาแน่นสูงร่วมกับตัวควบคุม PID ซึ่งสามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว เนื่องจากแสงอินฟราเรดจะสัมผัสกับผิวแก้วทันที เราจึงสามารถควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่กำหนดได้ก่อนที่จะเกิดความแตกต่างของอุณหภูมิขึ้น
องค์ประกอบที่อยู่เบื้องหลังการทำความร้อน
เราใช้ท่อควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับเครื่องทำความร้อนเหล่านี้ ทำไมล่ะ? เพราะสิ่งปนเปื้อนอาจส่งผลต่อสเปกตรัมของแสงที่ออกมาได้ นอกจากนี้ เรายังจัดวางเส้นลวดให้อยู่ตรงกลาง เพื่อให้ความร้อนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่วทั้งอุปกรณ์ คุณจึงไม่ต้องกังวลเรื่องจุดที่มีอุณหภูมิต่ำเกินไปอีกต่อไป
ข้อควรระวังก็คือ เครื่องทำความร้อนเหล่านี้มีอุณหภูมิสูงมาก พวกมันจะให้ความร้อนที่เพียงพอสำหรับการเพิ่มอุณหภูมิอย่างรวดเร็ว แต่ก็จะดึงพลังงานจากแหล่งจ่ายไฟมากเช่นกัน ดังนั้น ต้องแน่ใจว่าวงจรไฟฟ้าและอุปกรณ์ต่างๆ สามารถรองรับกระแสไฟสูงได้ หากมีการลดลงของแรงดันไฟฟ้า ความแม่นยำ 0.1°C ก็จะหายไป
ไม่มีอีกแล้วกับการแตกหักของอุปกรณ์แก้ว
สิ่งสำคัญก็คือการควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสมอย่างสม่ำเสมอ เมื่ออุณหภูมิอยู่ในช่วงนี้ ความหนืดของแก้วก็จะอยู่ในระดับที่สม่ำเสมอ ไม่มีปัญหาอะไรเกิดขึ้น อุปกรณ์แก้วก็จะสามารถผ่านการตรวจสอบได้ทุกครั้ง