आईआर क्यूरिंग के द्वारा बायो-सेंसरों को सही तरीके से तैयार करना
बायो-सेंसर बनाना वाकई एक कठिन काम है। चिपकने वाले पदार्थों एवं कोटिंगों को सही तरीके से सूखाने हेतु पर्याप्त ऊष्मा आवश्यक है; लेकिन अगर ऊष्मा अत्यधिक हो जाए, तो सेंसर के जैविक घटक नष्ट हो जाएंगे। यह वाकई एक संतुलन बनाए रखने वाला काम है।
इसीलिए हम शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड (IR) लैंपों का उपयोग करते हैं। बड़े ओवनों का उपयोग करने के बजाय, IR ऊर्जा को सीधे सामग्री में भेजता है। यह एक प्रभावी एवं स्वच्छ तरीका है।
पुरानी विधियों को छोड़कर…
अब उद्योग में सीसा-आधारित सोल्डरों एवं घातक विलायकों का उपयोग बंद हो रहा है। पुराने कन्वेक्शन ओवन बहुत ही अक्षम हैं – वे हर जगह गर्म हवा भेजते हैं, बहुत ऊर्जा बर्बाद करते हैं, एवं कभी-कभी सेंसर में अवांछित पदार्थ भी आ जाते हैं।
IR क्यूरिंग तो एक “सूखने वाली” प्रक्रिया है। इसमें विद्युत-चुम्बकीय तरंगों का उपयोग किया जाता है, ताकि पदार्थ बिना किसी ज्वलन गैस या भारी धातुओं के सहारे ही वाष्पीकृत/पॉलिमरीकृत हो जाए। यह तो पर्यावरण-अनुकूल तरीका है।
थर्मल डायनामिक्स का जादू…
यही तो सबसे अच्छी बात है – हम तो तरंगदैर्घ्य को नियंत्रित भी कर सकते हैं। इससे ऊष्मा केवल कोटिंगों पर ही पड़ती है, जबकि सेंसर का आधार ठीक ही रहता है। यह तो बहुत ही तेज़ प्रक्रिया है… कुछ ही सेकंडों में लैंप सही तापमान तक पहुँच जाता है, जबकि कन्वेक्शन ओवन में ऐसा करने में बहुत समय लगता है। ऐसे में आपका ऊर्जा-खर्च एवं धैर्य दोनों ही बच जाते हैं।
कुछ चुनौतियाँ…
लेकिन यह सब इतना आसान नहीं है। उच्च-तीव्रता वाले IR लैंपों का उपयोग करने में कुछ चुनौतियाँ हैं। अगर कंवेयर की गति या दूरी सही न हो, तो सेंसर की जैविक परतें नष्ट हो जाएंगी। इसलिए पावर को नियंत्रित रखने हेतु एक अच्छा PID कंट्रोलर आवश्यक है।
इसके अलावा, “एज इफेक्ट” भी है… सेंसर के किनारे तो बीच की तुलना में जल्दी ही सूख जाते हैं। इस समस्या को हल करने हेतु हम आमतौर पर आकारयुक्त रिफ्लेक्टरों का उपयोग करते हैं, ताकि ऊष्मा पूरे सेंसर पर समान रूप से वितरित हो सके।
सबसे अच्छी बात यह है कि विलायकों को सूखाने हेतु उपयोग में आने वाली भारी वेंटिलेशन प्रणालियों की आवश्यकता ही नहीं है… IR लैंप तो सीधे ही उसी जगह पर काम करता है, जहाँ पहले थर्मल टनलें हुआ करती थीं।