จากนาฬิกาอัจฉริยะสู่ชิปควอนตัม: ความจริงเกี่ยวกับการใช้ความร้อนแบบอินฟราเรด
คุณคงเคยเห็นหลอดไฟอินฟราเรดขนาดเล็กที่ใช้ในการซ่อมโทรศัพท์หรือนาฬิกาอัจฉริยะมาแล้วใช่ไหม? หลอดเหล่านี้ถูกใช้เพื่อทำให้กาวอ่อนลง เพื่อให้สามารถเข้าไปซ่อมแซมอุปกรณ์ได้โดยไม่ทำให้หน้าจอแตก ดูเหมือนจะเป็นเรื่องง่ายๆ แต่เมื่อนำเทคโนโลยีนี้มาใช้ในระดับที่ซับซ้อนขึ้น มันก็กลายเป็นส่วนสำคัญในการสร้างชิปควอนตัม
ท้ายที่สุดแล้ว มันก็ยังคงเป็นหลักการทางฟิสิกส์เดียวกันนั่นแหละ ก็คือการเปลี่ยนพลังงานไฟฟ้าให้กลายเป็นความร้อนโดยเฉพาะ
การควบคุมความร้อนให้เหมาะสม
เมื่อต้องทำงานกับชิปควอนตัม คุณไม่สามารถใช้ความร้อนสูงมากได้ เพราะจะทำให้วัสดุเสียรูป และทำให้โครงการของคุณล้มเหลวได้
นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมเราถึงเลือกใช้หลอดอินฟราเรดคลื่นสั้น เพราะหลอดเหล่านี้สามารถส่งพลังงานเข้าไปในวัสดุได้ลึกกว่าหลอดคลื่นยาว โดยการปรับค่าแรงดันไฟฟ้า เราสามารถควบคุมปริมาณความร้อนที่ส่งเข้าไปได้อย่างแม่นยำ หลอดที่มีกำลังไฟสูงเหมาะสำหรับการระเหยไอน้ำหรือการทำให้วัสดุแห้งเร็ว แต่มีข้อเสียคือต้องมีระบบระบายความร้อนที่ดี หากระบบระบายความร้อนไม่ดี อุณหภูมิก็จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว และอาจทำให้เกิดปัญหาความร้อนสูงเกินไปได้
ด้านฮาร์ดแวร์
เราใช้แก้วควอตซ์คุณภาพสูงสำหรับหลอดเหล่านี้ เพราะแก้วชนิดนี้สามารถทนต่อความร้อนสูงได้โดยไม่แตก
หลอดของเรายังมีการเคลือบพิเศษอีกด้วย ซึ่งช่วยให้พลังงานถูกส่งไปยังวัสดุโดยตรง แทนที่จะสูญเสียไปกับการทำให้ส่วนอื่นของหลอดร้อนขึ้น เพื่อให้การซ่อมแซมง่ายขึ้น เราจึงใช้ตัวเชื่อมต่อมาตรฐานอย่าง R7s หรือ Sk15 ซึ่งสามารถติดตั้งได้ง่าย ไม่ต้องกังวลเรื่องการเดินสายที่ซับซ้อน ทำให้ไม่ต้องหยุดงานเมื่อต้องเปลี่ยนหลอด
ข้อเสีย
ไม่มีอะไรที่สมบูรณ์แบบหรอก คุณจะได้รับความร้อนสูงในทันทีจากแหล่งพลังงานแบบฮาโลเจน แต่คุณก็ต้องแลกมาด้วยอายุการใช้งานที่สั้นลง
ต่างจากเครื่องทำความร้อนแบบต้านทาน หลอดเหล่านี้จะสูญเสียประสิทธิภาพไปตามกาลเวลา คุณจะเห็นว่าแสงจากหลอดจะหม่นลงหลังจากใช้งานไปหลายพันชั่วโมง คำแนะนำของผมคือควรมีกำหนดเวลาในการเปลี่ยนหลอด
อย่าพยายาม “หลอก” ระบบด้วยการเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้หลอดที่เก่าแล้วกลับมาใช้งานได้อีกครั้ง เพราะจะทำให้ไส้หลอดเสียหาย และคุณก็ต้องเปลี่ยนหลอดเร็วขึ้นกว่าที่คาดไว้