การจัดการกับความร้อน: ตั้งแต่การซ่อมแซมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปไปจนถึงการสร้างชิปควอนตัม
เมื่อเราเปลี่ยนจากการซ่อมแซมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ธรรมดามาสู่การสร้างชิปควอนตัม วิธีการจัดการกับความร้อนก็ต้องเปลี่ยนไปด้วย ไม่สามารถใช้วิธีการให้ความร้อนกับทุกอย่างแบบเดียวกันได้
นี่คือจุดที่หลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นมีบทบาทสำคัญ หลอดไฟเหล่านี้ช่วยให้เราสามารถใช้ความร้อนเพื่ออบชิ้นส่วนต่างๆ ได้ โดยไม่ทำให้ส่วนอื่นๆ ของบอร์ดเสียหาย
หลักการทำงานของหลอดไฟอินฟราเรด
เราใช้ท่อควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงสำหรับการสร้างเครื่องทำความร้อนเหล่านี้ จุดเด่นของหลอดไฟอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นก็คือ มันสามารถส่งความร้อนเข้าไปในวัสดุได้ลึกกว่าความร้อนจากเครื่องทำความร้อนธรรมดา
แทนที่จะเสียเวลากับการให้ความร้อนกับอากาศรอบๆ ชิ้นส่วน เราสามารถให้ความร้อนโดยตรงกับจุดที่ต้องการได้ ในโรงงานผลิตชิปควอนตัม ปริมาณความร้อนที่สามารถใช้ได้มีจำกัดมาก หากปล่อยให้ความร้อนสูงเกินไป วัสดุที่ใช้ทำชิปก็จะเสียหาย และเราก็จะเสียอุปกรณ์มูลค่าสูงไปโดยเปล่าประโยชน์
ปัญหาที่เกิดขึ้นกับอุปกรณ์
หลอดไฟที่มีกำลังสูงส่วนใหญ่ต้องใช้แรงดันไฟฟ้าสูง เพื่อให้สามารถส่งกำลังไฟได้มากโดยไม่ให้กระแสไฟฟ้าเกินขีดจำกัด หากใช้หลอดไฟที่มีกำลังมากกว่า 2000 วัตต์ อุปกรณ์จ่ายไฟก็ต้องมีความแข็งแรงมาก ไม่สามารถมีปัญหาเรื่องการกระตุกหรือการหยุดทำงานได้
เรามักจะใช้ตัวเชื่อมต่อแบบ R7s หรือ SK15 เพราะมันจะไม่หลุดออกมาจากช่องเชื่อมต่อเมื่อขาต่างๆ ขยายตัวเนื่องจากความร้อน
แต่ก็มีข้อเสียอยู่ นั่นคือเราต้องควบคุมขนาดของหลอดไฟด้วย การใช้หลอดไฟที่มีกำลังสูงในกล่องขนาดเล็กจะทำให้เกิดความร้อนสูงมาก หากพัดลมระบายความร้อนไม่เพียงพอ บอร์ดควบคุมก็จะเสียหายได้
การใช้งานจริง
ในโรงงานซ่อมแซมระบบไฟฟ้าอัจฉริยะ หลอดไฟเหล่านี้ถือเป็นสิ่งที่มีประโยชน์มาก มันสามารถแทนที่เตาอบแบบเก่าได้เลย ช่วยให้เวลาในการอุ่นชิ้นส่วนลดลงจากหลายนาทีเหลือเพียงไม่กี่วินาทีเท่านั้น นับว่าเป็นการประหยัดเวลาได้อย่างมาก
สำหรับการสร้างชิปควอนตัม เราใช้ควอตซ์ที่มีการเคลือบเพื่อปรับความยาวคลื่นของแสง ซึ่งช่วยให้พลังงานไปถึงจุดที่ต้องการได้จริง ๆ และไม่สะท้อนกลับมาที่ตัวหลอดไฟ
เป็นการหาจุดสมดุลระหว่างการเพิ่มอุณหภูมิให้เร็วที่สุดกับการไม่ให้อุณหภูมิสูงเกินไป ต้องควบคุมตัวควบคุม PID ให้ดี มิฉะนั้นอุณหภูมิก็จะสูงเกินไปจนทำให้ชิ้นส่วนเสียหายได้