วิธีป้องกันไม่ให้แก้วในห้องปฏิบัติการแตก
หากคุณเคยประสบปัญหาแก้วในห้องปฏิบัติการแตกขึ้นมา คุณคงรู้ดีว่ามันน่าหงุดหงิดแค่ไหน โดยปกติแล้ว สาเหตุมักเกิดจากความเครียดภายในแก้วเอง หากระดับอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วขณะทำการอบแก้ว แก้วก็จะมีความเครียดสูง และแก้วที่มีความเครียดสูงก็เหมือนกับระเบิดที่พร้อมจะระเบิดได้ทุกเมื่อ
เพื่อป้องกันปัญหานี้ เราใช้อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรด ซึ่งสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำถึง 0.1℃ ฟังดูเหมือนเป็นตัวเลขเล็กน้อย แต่นั่นคือความแตกต่างระหว่างแก้วที่มีคุณภาพดีกับแก้วที่แตกเป็นชิ้นๆ
ทำไมการควบคุมอุณหภูมิที่ 0.1℃ ถึงสำคัญ
โดยปกติแล้ว หลอดไฟทั่วไปมักมีความผันผวนของอุณหภูมิสูง ซึ่งจะทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอในการกระจายความร้อนในแก้ว ความแตกต่างของอุณหภูมิเพียง 5℃ อาจฟังดูไม่มาก แต่ก็สามารถทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอในการกระจายความร้อนได้
เราจึงใช้อุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดร่วมกับตัวควบคุม PID ที่มีความเร็วสูง นั่นก็เหมือนกับสวิตช์ที่สามารถตอบสนองได้อย่างรวดเร็ว การควบคุมอุณหภูมิไว้ที่ 0.1℃ จะช่วยให้โครงสร้างของแก้วสม่ำเสมอ ทำให้แก้วมีความทนทานต่อสภาพแวดล้อมที่รุนแรงได้
การกระจายความร้อนไปยังจุดที่เหมาะสม
มีความเสี่ยงสูงที่ความร้อนจะกระจุกอยู่ที่ผิวหน้าของแก้วเท่านั้น หากเกิดเช่นนั้น ส่วนนอกของแก้วจะ “แข็งตัว” ในขณะที่ส่วนในยังคงร้อนอยู่ เราเรียกปรากฏการณ์นี้ว่า “ผลกระทบของผิวหน้า” ซึ่งเป็นปัญหาใหญ่สำหรับความมั่นคงของแก้ว
คลื่นความถี่ของอุปกรณ์ทำความร้อนแบบอินฟราเรดถูกเลือกมาเพื่อให้ความร้อนกระจายไปยังส่วนกลางของแก้ว ไม่ใช่เพียงแค่ผิวหน้าเท่านั้น
ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดีก็คือ อุปกรณ์เหล่านี้มีความแม่นยำสูงมาก แต่ข้อเสียก็คือ อุปกรณ์เหล่านี้จะมีอุณหภูมิสูงมาก ดังนั้นคุณจึงไม่สามารถเก็บอุปกรณ์เหล่านี้ไว้ในกล่องธรรมดาได้ คุณจำเป็นต้องมีระบบระบายอากาศที่ดี หากคุณไม่ดูแลเรื่องอุณหภูมิรอบๆ ตัวอุปกรณ์ ตัวเชื่อมต่อของอุปกรณ์ก็อาจเสียหายได้ นั่นคือข้อเสียที่คุณต้องยอมรับ เพื่อแลกกับความแม่นยำสูงนั้น