बायो-सेंसर निर्माण में उचित तापमान प्राप्त करना बहुत ही महत्वपूर्ण है। बायो-सेंसर बनाते समय आपको पर्याप्त तापमान की आवश्यकता होती है, ताकि रासायनिक बंधन बन सकें एवं सतहें सक्रिय हो सकें। लेकिन यदि तापमान अत्यधिक हो जाए, तो सामग्री नष्ट हो जाएगी। यह एक संतुलन का काम है।
इसीलिए हम इन्फ्रारेड (IR) प्रणालियों का उपयोग करते हैं। ये प्रणालियाँ बहुत ही तेज़ हैं… और ऐसी सटीकता प्रदान करती हैं, जो सामान्य ऊष्मा-प्रणालियों से प्राप्त नहीं की जा सकती। इसके अलावा, आधुनिक “स्मार्ट फैब” में ये प्रणालियाँ केवल वहीं नहीं रहतीं… बल्कि वे डिजिटल नियंत्रकों के साथ मिलकर उत्पादन प्रक्रिया को नियंत्रित करती हैं।
ऊर्जा एवं सटीकता का संतुलन
इन्फ्रारेड प्रणालियों के उपयोग में सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि ऊष्मा-घनत्व एवं सामग्री की क्षमता के बीच संतुलन बनाना आवश्यक है। उच्च-वॉटेज वाले लैंप तेज़ी से काम करते हैं… लेकिन यदि वोल्टेज सही न हो, तो स्थानीय रूप से अत्यधिक गर्मी पैदा हो जाती है… जो बहुत ही खतरनाक है। सेंसरों को नष्ट होने से बचाने हेतु हम PID नियंत्रकों का उपयोग करते हैं… ये नियंत्रक वास्तविक समय में ऊर्जा को नियंत्रित करते हैं।
उपकरण एवं नेटवर्क
हम इस काम हेतु क्वार्ट्ज-हैलोजन लैंपों का उपयोग करते हैं… क्योंकि क्वार्ट्ज उच्च तापमान को सहन कर सकता है, एवं IR विकिरण में कोई बाधा नहीं पैदा करता।
चूँकि कोई भी व्यक्ति बंद होने की स्थिति को पसंद नहीं करता… इसलिए हमने ऐसे लैंपों को ऐसे ही डिज़ाइन किया है कि उन्हें आसानी से बदला जा सके… जब कोई लैंप खत्म हो जाता है, तो उसे निकालकर नया लैंप लगा दिया जाता है… कोई समस्या नहीं।
लेकिन वास्तविक बदलाव तो यह है कि ये लैंप अब केवल स्वतंत्र उपकरण नहीं हैं… बल्कि ये एक नेटवर्क का हिस्सा हैं। IR आउटपुट को वास्तविक सेंसर फीडबैक से जोड़कर, वर्तमान बैच की प्रतिक्रिया के आधार पर तापमान को नियंत्रित किया जा सकता है।
चुनौतियाँ
तेज़ गति से तापमान बढ़ना तो एक बड़ा लाभ है… लेकिन इसका एक नुकसान भी है… उच्च-तीव्रता वाले IR लैंपों से बहुत ही अधिक अपशिष्ट ऊष्मा पैदा होती है।
आप इन लैंपों को बस जोड़कर भूल नहीं सकते… आपके HVAC एवं कूलिंग प्रणालियाँ पर्याप्त मजबूत होनी चाहिए, ताकि क्लीनरूम से अतिरिक्त ऊष्मा निकाली जा सके। यदि कूलिंग प्रणाली कमज़ोर हो, तो आसपास के इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों पर असर पड़ेगा… और ऐसी स्थिति में सेंसरों का कैलिब्रेशन खराब हो जाएगा।