मध्य-तरंग आईआर की मदद से ग्लासवेयर को सही तरीके से एनील करना
यदि आपने कभी प्रयोगशाला में इस्तेमाल होने वाले ग्लास के टुकड़ों के ठंडा होने के दौरान वे टूट जाने का अनुभव किया है, तो आपको पता होगा कि हम ऐसा क्यों कर रहे हैं। ऐसा आमतौर पर आंतरिक तनाव के कारण होता है। यदि आप उस तनाव को दूर नहीं करते, तो आपका ग्लासवेयर वास्तव में एक “बम” ही है।
इसीलिए हम मध्य-तरंग आईआर लैंपों का उपयोग करते हैं। ये लैंप बोरोसिलिकेट एवं सोडा-लाइम ग्लास पर शॉर्ट-वेव लैंपों की तुलना में बेहतर तरीके से काम करते हैं। यह रसायन विज्ञान एवं ऊर्जा अवशोषण से संबंधित है।
0.1°C की सटीकता
यहीं पर समस्या है – एनीलिंग एक संतुलन की प्रक्रिया है। आपको ग्लास को उसी तापमान पर रखना होता है, जहाँ वह पर्याप्त रूप से नरम हो जाए ताकि तनाव दूर हो जाए, लेकिन इतना कठोर भी हो कि वह ढह न जाए।
यदि आपका हीटर कुछ डिग्री तक ही तापमान बदल दे, तो समस्याएँ शुरू हो जाती हैं। या तो ग्लास में थर्मल शॉक हो जाता है, या फिर उसमें अवशिष्ट तनाव रह जाता है।
हम अपने MWIR लैंपों को तेज़-प्रतिक्रिया वाले थर्मोकपल एवं उच्च-सटीकता वाले PID कंट्रोलरों के साथ उपयोग में लाते हैं, ताकि तापमान 0.1°C के भीतर ही रहे। मध्य-तरंग विकिरण ग्लास के अंदर एवं बाहर समान रूप से फैलता है; इससे ग्लास का अंदरूनी एवं बाहरी हिस्सा एक ही तापमान पर रहता है। ऐसे में बाहरी हिस्सा ठोस हो जाता है, जबकि अंदरूनी हिस्सा अभी भी पिघला हुआ रहता है।
उपकरण एवं ऊष्मा
हमारे लैंपों में उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज से बने आवरण होते हैं। इसका मतलब है कि हम इन लैंपों के माध्यम से अधिक ऊर्जा प्रसारित कर सकते हैं, बिना लैंपों के खराब होने के डर के। इसके अलावा, इन लैंपों को विशेष व्यवस्था में भी रखा जा सकता है; यही सबसे अच्छा तरीका है ताकि ओवन में कोई ठंडा हिस्सा न रहे।
लेकिन एक समस्या भी है – उच्च-घनत्व वाले MWIR लैंपों से वास्तविक लक्ष्य क्षेत्र के बाहर भी बहुत अधिक ऊष्मा उत्पन्न होती है। यदि आप वेंटिलेशन एवं इन्सुलेशन को ठीक से नहीं संभालते, तो ओवन का बाहरी हिस्सा भी ऊष्मा उत्सर्जित करने लगता है। ऐसी स्थिति में सेंसर भी गलत जानकारी देने लगते हैं, और सब कुछ गड़बड़ हो जाता है।
टूटने को रोकना
जब आप इस तरह की सटीकता के साथ तापमान नियंत्रित कर सकते हैं, तो आप वास्तव में ग्लास के सिकुड़ने की प्रक्रिया को नियंत्रित कर रहे हैं। इससे वे सूक्ष्म तनाव दूर हो जाते हैं, जिनके कारण ग्लास टूट जाता है।
सबसे अच्छी बात यह है कि कम अपशिष्ट पदार्थ बचता है। हमने पाया कि जब तापमान नियंत्रण इतना सटीक होता है, तो हमें हर बार प्रत्येक बैच के बाद पोलराइज़र के माध्यम से जाँच करने की आवश्यकता ही नहीं पड़ती। ऐसे में हमें पता ही चल जाता है कि काम सही तरीके से हो गया है।