दीवारों को गर्म न करें: हाइड्रोजन सेंसर बनाने का बेहतर तरीका
हाइड्रोजन सेंसर बनाते समय तापमान बहुत महत्वपूर्ण है। लेकिन समस्या यह है कि अधिकांश लोग अपने सेमीकंडक्टर उपकरणों के पूरे आंतरिक भाग को गर्म करने की कोशिश करते हैं। यह ऊर्जा का पूर्ण अपव्यय है।
इसके अलावा, यह सुरक्षा के लिहाज से भी खतरनाक है। जब सामान्य हीटरों का उपयोग किया जाता है, तो उपकरण की दीवारें ही ऊर्जा को अवशोषित कर लेती हैं। ऐसी स्थिति में दीवारें बहुत गर्म हो जाती हैं, जिससे ऑपरेटरों को चोट लग सकती है। इसके अलावा, मशीन को ठंडा रखने हेतु बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है।
वास्तविक समाधान यह है कि हवा को गर्म न किया जाए, बल्कि सीधे ही लक्षित वस्तु को गर्म किया जाए।
इसीलिए हम शॉर्टवेव इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं। इन्फ्रारेड ऊर्जा सीधे ही लक्षित वस्तु तक पहुँचती है; यह हवा या दीवारों पर कोई प्रभाव नहीं डालती। इस तरह ऊर्जा सीधे ही लक्षित वस्तु तक पहुँचती है।
सही परिणाम प्राप्त करने हेतु थोड़ी सावधानी आवश्यक है। हम शॉर्टवेव इन्फ्रारेड लैंपों का ही उपयोग करते हैं, क्योंकि ये ऊर्जा को गहराई तक पहुँचाते हैं, एवं लंबवेव लैंपों की तुलना में तेजी से प्रभाव डालते हैं। इस तरह कुछ ही सेकंडों में ही वांछित तापमान प्राप्त किया जा सकता है।
हम आमतौर पर ऐसे लैंपों को एक निश्चित क्रम में ही लगाते हैं। कोण एवं दूरी को सही ढंग से समायोजित करके हम ऊर्जा को सीधे ही सेंसर पर ही भेज सकते हैं। परिणाम? आसपास के हिस्से ठंडे ही रहते हैं।
लेकिन यदि उच्च वोल्टेज का उपयोग किया जाए, तो कुछ समस्याएँ आ सकती हैं। इसे दूर करने हेतु हम चेंबर की दीवारों पर “लो-एमिशन” कोटिंग लगाते हैं। ऐसा करने से दीवारें दर्पण की तरह काम करती हैं, एवं अतिरिक्त इन्फ्रारेड ऊर्जा को वापस कार्यशील वस्तु पर ही भेज देती हैं।
लेकिन यह सब इतना आसान नहीं है… कुछ चुनौतियाँ भी हैं.
चूँकि ऊष्मा केवल एक निश्चित दिशा में ही जाती है, इसलिए तापमान में बहुत बड़े अंतर हो जाते हैं। यदि लैंप का कोण थोड़ा भी गलत हो जाए, या वोल्टेज में उतार-चढ़ाव हो जाए, तो सेंसर क्षतिग्रस्त हो सकता है।
ऐसी स्थिति से बचने हेतु, बस “सेट करके भूल जाना” पर्याप्त नहीं है। आवश्यक है कि एक क्लोज्ड-लूप PID कंट्रोलर एवं तुरंत प्रतिक्रिया देने वाला पाइरोमीटर भी हो। अन्यथा, सेंसर क्षतिग्रस्त हो सकता है।
एक और सलाह: अपनी बिजली व्यवस्था की जाँच जरूर करें। क्वार्ट्ज-हैलोजन तत्वों के कारण सिस्टम में बहुत अधिक धारा प्रवाहित होती है। इसलिए अपनी वायरिंग की क्षमता की जाँच जरूर करें।