वाट्स को बर्बाद मत कीजिए: गोल्ड-कोटेड ट्विन ट्यूब्स क्यों कारगर हैं?
जब सिलिकॉन वेफरों को गर्म किया जाता है, तो हर वाट का महत्व होता है। यदि आप मानक क्वार्ट्ज लैंपों का उपयोग कर रहे हैं, तो वास्तव में आप ऊर्जा को बर्बाद कर रहे हैं। ऐसे लैंप हर दिशा में ऊष्मा उत्सर्जित करते हैं; इसका मतलब है कि आपकी ऊर्जा का बड़ा हिस्सा सिर्फ ओवन की दीवारों को गर्म करने में ही खर्च हो जाता है, न कि वेफरों को गर्म करने में।
यह तो बर्बादी ही है… लेकिन हमने इसे रोकने का तरीका ढूँढ लिया है।
गोल्ड का जादू
हमने लैंप की पिछली सतह पर पतली सी गोल्ड की परत लगाई। हाँ, यह तो बहुत ही आकर्षक लगता है… लेकिन वास्तव में यह तो भौतिकी का ही परिणाम है। गोल्ड, एल्यूमीनियम या पॉलिश्ड स्टील की तुलना में इन्फ्रारेड प्रकाश को बेहतर तरीके से परावर्तित करता है।
इसे एक “थर्मल मिरर” के रूप में ही समझें… ऊष्मा पीछे की ओर न जाकर, सीधे गोल्ड की परत से टकरकर वापस वेफरों की ओर जाती है। इससे ऊष्मा-प्रवाह में भारी वृद्धि हो जाती है… लेकिन सबसे अच्छी बात यह है कि आपको अपने पावर सप्लाई से और बिजली लेने की आवश्यकता ही नहीं है।
अधिक ऊर्जा, कम जगह
“ट्विन ट्यूब” व्यवस्था में, उद्देश्य तो बहुत ही सरल है – छोटे स्थान में अधिक हीटिंग तत्वों को रखना।
फिलामेंट के सतह क्षेत्र को दोगुना करके, हम बिना लंबे लैंपों के ही अधिक वाट्स प्राप्त कर सकते हैं। इससे ऊष्मा-घनत्व भी बढ़ जाता है। वास्तविक दुनिया में, इसका मतलब है कि वेफरों को गर्म करने में लगने वाला समय कम हो जाता है… एवं वेफरों की सतह पर तापमान भी अधिक स्थिर रहता है।
कुछ चुनौतियाँ…
ध्यान रखें, सटीकता प्राप्त करने हेतु कुछ तो खर्च करना ही पड़ता है… गोल्ड कोटिंग से ऊर्जा-दक्षता तो बढ़ जाती है… लेकिन इससे लैंप के फिलामेंट का तापमान भी बढ़ जाता है।
आपको अपने कूलिंग फैनों एवं हीट सिंकों की जाँच जरूर करनी होगी… यदि हवा का प्रवाह कम है, तो आपको समस्याओं का सामना करना ही पड़ेगा… आपके कनेक्टर या माउंटिंग ब्रैकेट भी नष्ट हो सकते हैं। ध्यान रखें कि आपकी कूलिंग प्रणाली इतनी शक्तिशाली हो कि वह इतनी अधिक ऊष्मा को संभाल सके।
इसे कैसे उपयोग में लाएं?
हमने इन्हें आपके मानक IR एरे के विकल्प के रूप में ही बनाया है… इसलिए आपको पूरी मशीन को फिर से बनाने की आवश्यकता ही नहीं है। हमने औद्योगिक-गुणवत्ता वाले कनेक्टरों का उपयोग किया है… ताकि उच्च भार की स्थितियों में भी कोई समस्या न हो।
बस इन्हें एक ठोस PID कंट्रोलर से जोड़ दें… इससे आपको वह स्थिर एवं सटीक तापमान प्राप्त होगा, जिसकी आपको अपने सेमीकंडक्टर निर्माण हेतु आवश्यकता है।