การควบคุมอุณหภูมิให้เหมาะสมสำหรับชิปควอนตัม
การสร้างชิปควอนตัมนั้นแตกต่างจากการสร้างแผงวงจรธรรมดาๆ อย่างสิ้นเชิง เพราะความแม่นยำด้านอุณหภูมิที่ต้องการนั้นอยู่ในระดับที่สูงมาก ในปัจจุบัน เราเริ่มเห็นแนวโน้มที่ใช้หลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นเพื่อใช้เป็นตัวกลางในการถ่ายเทความร้อนให้กับชิปรุ่นใหม่เหล่านี้
ทำไมการควบคุมอุณหภูมิอย่างแม่นยำจึงสำคัญ
คุณไม่สามารถใช้ความร้อนกับชิปควอนตัมได้แบบง่ายๆ แล้วหวังว่ามันจะทำงานได้ดี มันไม่ได้ง่ายขนาดนั้นหรอก
เราใช้หลอดไฟที่มีส่วนประกอบเป็นควอตซ์-ฮาโลเจน เพราะมันช่วยให้เราสามารถส่งพลังงานความร้อนไปยังโมเลกุลต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยการปรับแต่งกำลังไฟและระยะโฟกัส เราสามารถควบคุมอุณหภูมิได้ตามที่ต้องการ โดยไม่ทำให้อุปกรณ์ทั้งหมดร้อนเกินไป
มันเป็นเรื่องของการถ่วงดุลที่ละเอียดอ่อนมาก หากตัวเครื่องร้อนเกินไป ก็จะเกิดปัญหาเรื่องการขยายตัวของวัสดุ ซึ่งก็หมายความว่าชิปควอนตัมจะเสียหายไป ซึ่งก็คือการทำลายอุปกรณ์ที่มีราคาแพงนั่นเอง
องค์ประกอบภายในหลอดไฟ
เราสร้างหลอดไฟเหล่านี้จากควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง เพราะมันสามารถทนต่อการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างรวดเร็วได้โดยไม่แตก
ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม บางครั้งเราก็เติมสารเคลือบพิเศษลงไปในหลอดไฟ เพื่อให้ความร้อนสามารถซึมเข้าสู่ชิปได้โดยตรง แทนที่จะสะท้อนออกมาจากพื้นผิว
สำหรับสายไฟนั้น โดยปกติจะใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ R7 หรือ Sk15 ซึ่งเป็นมาตรฐานของอุตสาหกรรม เพราะมันช่วยให้มีการสัมผัสที่ดี และลดแรงต้านทานไฟฟ้าได้ อย่าไปใช้ตัวเชื่อมต่อราคาถูก เพราะมันจะทำให้เกิดปัญหาเรื่องแรงดันไฟฟ้าและจุดร้อนที่ไม่พึงประสงค์ ซึ่งไม่คุ้มกับความเสี่ยงเลย
ข้อเสียของการใช้อินฟราเรดความหนาแน่นสูง
การใช้อินฟราเรดความหนาแน่นสูงนั้นมีข้อดีตรงที่ไม่กินพื้นที่มาก แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน
เมื่อคุณใช้กำลังไฟมากเกินไปในหลอดไฟขนาดเล็ก เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่สูงอย่างรวดเร็ว ก็จะส่งผลให้แหล่งจ่ายไฟต้องทำงานหนักขึ้น คุณต้องจัดการกับระบบระบายความร้อนให้ดี เพื่อไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป
หากการไหลเวียนอากาศไม่ดี หลอดไฟก็จะร้อนเกินไปจนเสียหายได้ ดังนั้นจึงต้องรักษาอุณหภูมิให้เหมาะสม เพื่อให้หลอดไฟใช้งานได้นานขึ้น