שמירה על החום במקומו הנכון במפעלי שבבים
למנורות אינפרא-אדום בעלות הספק גבוה יש יכולת לייצר כמויות אדירות של חום. במפעלי שבבים, אנרגיה זו נועדה לחמם את הוופר בלבד – ושום דבר אחר.
אם לא משלטים בחום הזה, הוא מתחיל להתפשט לתוך דפנות המכונה. במהירות, החלקים הפנימיים של המכונה נהיים חמים מאוד, הרכיבים האלקטרוניים הרגישים נהרסים, ויש לנו בעיה אמיתית של בטיחות.
כיצד להפנות את החום למקום הנכון
הבעיה היא שמנורות אינפרא-אדום רגילות פולטות אנרגיה לכל הכיוונים – 360 מעלות. כדי למנוע זאת, אנו משתמשים במגני זכוכית קוורץ.
ניתן לראות במגנים אלו מחסומים תרמיים – הם מונעים מהחום להתפשט לתוך דפנות המכונה, ומחזירים אותו לכיוון הוופר. זו הדרך היחידה לחמם את הוופר מבלי שכל המכונה תהפוך לתנור.
למה אנו משתמשים בקוורץ
אנו משתמשים בקוורץ מכיוון שהוא לא נהרס תחת לחץ. אם היינו משתמשים בזכוכית רגילה, היא הייתה נשברת מיד כשהמנורה תפעל בהספק מלא. קוורץ יכול לעמוד בלחץ תרמי כזה ולהמשיך לעבוד.
הקוורץ מאפשר לקרינת האינפרא-אדום לעבור דרכו, אך מונע מהחום להתפשט.
יש עם זאת בעיה אחת: יש לשמור על המגנים האלו נקיים לחלוטין. אם יש אבק או לכלוך על הקוורץ, הוא יישרף. זה יגרום ל”נקודות חמות”, כלומר הוופר יתחמם באופן לא אחיד. במקרים קיצוניים, המגן פשוט לא יוכל לעמוד בעומס.
האיזון הזה
כמובן, שום דבר אינו בחינם. שימוש במגן פירושו שאנו מאבדים קצת מההספק של המנורה. כדי לפצות על כך, ייתכן שיהיה צורך להגדיל את ההספק של המנורה או להקריב אותה קרוב יותר לוופר. אך אם נעשה זאת, מערכת הקירור תצטרך לעבוד קשה יותר כדי להתמודד עם החום הנוסף.
זו מעין מלחמה תמידית בין דיוק מושלם לבין הספק גבוה.