การควบคุมอุณหภูมิในงานวิจัยด้านแก้ว
หากคุณเคยลองใช้หลอดอินฟราเรดทั่วไปในการวิจัยด้านแก้ว คุณคงเข้าใจดีถึงความยากลำบากที่เกิดขึ้น เพราะหลอดเหล่านี้ถูกออกแบบมาให้มีอุณหภูมิสม่ำเสมอ แต่ในโลกของวิทยาศาสตร์แก้วแล้ว “ความสม่ำเสมอ” กลับไม่ใช่สิ่งที่เราต้องการเลย
เราต้องการให้มีความแตกต่างของอุณหภูมิ เราต้องการทดสอบจุดที่วัสดุจะแตก หรือดูว่าวัสดุจะเปลี่ยนสถานะอย่างไร นี่คือจุดที่เราเข้ามามีบทบาท เราสร้างหลอดอินฟราเรดความยาวคลื่นกลางขึ้นมา แต่เราไม่ได้หยุดแค่การเลือกความยาวของหลอดเท่านั้น
การควบคุมความหนาแน่นของพลังงาน
คนส่วนใหญ่มักคิดถึงเพียงแค่กำลังไฟเท่านั้น แต่เรากลับคิดถึงว่าพลังงานนั้นจะถูกนำไปใช้ที่ไหน
ด้วยการปรับความยาวของสายไฟหรือเส้นผ่านศูนย์กลางของไส้หลอด เราสามารถสร้าง “โซนที่มีอุณหภูมิสูง” และ “โซนที่มีอุณหภูมิต่ำ” ได้ภายในหลอดเดียวกัน มันเหมือนกับการวาดภาพด้วยความร้อนนั่นเอง
หากคุณต้องการให้มีจุดที่มีอุณหภูมิสูงมากที่สุดอยู่ตรงกลาง และอุณหภูมิค่อยๆ ลดลงไปตามขอบหลอด เราก็สามารถปรับความยาวของสายไฟให้เหมาะสมได้ วิธีนี้จะช่วยให้คุณไม่ต้องมานั่งปรับค่าต่างๆ หรือสร้างอุปกรณ์ป้องกันมากมายเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ
ข้อเสียของการใช้หลอดอินฟราเรด
อย่างไรก็ตาม การที่เราสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าและกำลังไฟได้อย่างเต็มที่นั้นเป็นเรื่องที่ดี แต่มันก็มีข้อเสียเช่นกัน
เมื่อเราสร้างความร้อนจำนวนมากในพื้นที่ขนาดเล็ก เพื่อให้ได้อุณหภูมิที่สูงขึ้นอย่างรวดเร็ว หลอดควอตซ์ก็จะได้รับความเสียหาย มันจะต้องรับแรงกดดันมากมาย หากตัวเครื่องหระบบระบายอากาศไม่เพียงพอ หลอดก็จะแตกได้ มันเป็นเรื่องของการหาจุดสมดุลนั่นเอง
เหตุใดสิ่งนี้จึงสำคัญในห้องปฏิบัติการ
สำหรับวิศวกรที่ทำงานด้านวัสดุแก้วใหม่ๆ หลอดอินฟราเรดเหล่านี้ไม่ใช่เพียงอุปกรณ์ธรรมดาๆ เท่านั้น แต่เป็นเครื่องมือที่มีความแม่นยำสูง
คุณสามารถใช้หลอดอินฟราเรดเหล่านี้เพื่อเลียนแบบกระบวนการอบแห้งหรือการทำให้วัสดุเย็นลงอย่างรวดเร็วได้ โดยไม่ต้องเดาหรือลองผิดลองถูก คุณจะรู้ได้ว่ามีพลังงานจำนวนเท่าไรที่ถูกส่งไปยังพื้นผิวของวัสดุ
วิธีนี้จะช่วยให้กระบวนการทั้งหมดดูเหมือนไม่ใช่เรื่องของการเสี่ยงอีกต่อไป ลดการล้มเหลวในการทดลอง ลดการสูญเสียวัสดุ และลดเวลาที่ต้องมาคิดว่าทำไมตัวอย่างถึงแตก