क्वांटम चिपों के लिए सही तापमान प्राप्त करना
क्वांटम चिपें बनाना, सामान्य सर्किट बोर्ड बनाने की तुलना में कहीं अधिक कठिन कार्य है। इसके लिए आवश्यक तापीय सटीकता बहुत ही उच्च स्तर पर होती है। हाल ही में, मानक शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग ऐसी चिपों के लिए तापीय संचालन हेतु किया जा रहा है।
लक्षित तापमान क्यों आवश्यक है?
क्वांटम चिपों पर बस ताप लगाने से कोई फायदा नहीं होगा। ऐसा करने से कोई अच्छा परिणाम नहीं मिलेगा।
हम क्वार्ट्ज-हैलोजन एमिटरों का उपयोग करते हैं; क्योंकि ये उच्च तीव्रता वाले विकिरण के द्वारा विशिष्ट आणविक कंपनों को प्रभावित कर सकते हैं। वाटेज एवं फोकल लंबाई को समायोजित करके, हम वांछित तापमान प्राप्त कर सकते हैं… बिना पूरी मशीन को ओवन में बदलने के।
यह एक संतुलनपूर्ण प्रक्रिया है। यदि पूरी मशीन बहुत गर्म हो जाए, तो तापीय विस्तार की समस्याएँ उत्पन्न हो जाती हैं… और इसका परिणाम क्वांटम चिपों के नष्ट होने के रूप में होता है। यानी, आपने एक महंगे हार्डवेयर को नष्ट कर दिया।
इन लैंपों की संरचना
हम ऐसे लैंपों को उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज से बनाते हैं… क्योंकि यह तेज़ गर्मी/ठंडे चक्रों को सहन कर सकता है, बिना टूटने के।
पर्यावरण के आधार पर, हम ट्यूबों पर विशेष कोटिंगें भी लगाते हैं… ताकि ऊष्मा सीधे चिप में जा सके, न कि सतह से ही वापस आ जाए।
वायरिंग हेतु, R7 या Sk15 कनेक्टरों का उपयोग किया जाता है… क्योंकि ये उद्योग में मानक हैं। ये कनेक्टर अच्छी तरह से फिट होते हैं, एवं कॉन्टैक्ट प्रतिरोध कम रहता है। सस्ते कनेक्टरों का उपयोग न करें… ऐसा करने से वोल्टेज में गिरावट होगी, एवं टर्मिनलों पर अत्यधिक गर्मी पैदा होगी… जो जोखिमपूर्ण है।
लाभ एवं नुकसान
उच्च-घनत्व वाले इन्फ्रारेड एरे का उपयोग अच्छा है… क्योंकि ये जगह घेरते नहीं हैं। लेकिन इसका एक नुकसान भी है…
यदि आप तेज़ गति से ताप प्राप्त करने हेतु अधिक ऊर्जा का उपयोग करें, तो पावर सप्लाई पर दबाव पड़ेगा। इसलिए, लैंप के आसपास जमा होने वाली गर्मी को नियंत्रित करने हेतु ठंडक हेतु विशेष उपाय करने आवश्यक हैं।
यदि वायु प्रवाह कम हो, तो लैंप अपनी ही गर्मी के कारण जल जाएगा… इसलिए लैंप को ठंडा रखना आवश्यक है… तभी ही यह लंबे समय तक काम करेगा।