Het bereiken van de juiste temperatuur bij het maken van biosensoren
Als je biosensoren maakt, weet je hoe moeilijk dat kan zijn. De temperatuur moet precies goed zijn – niet te hoog en ook niet te laag. Anders buigt het substraat en houden de chemische bindingen het niet meer uit.
Lang hebben we alles gewoon in convectieovens geplaatst. Maar als je een moderne, gedigitaliseerde productielijn wilt gebruiken, is dat veel te langzaam. Daarom hebben we overgestapt op infraroodsystemen. Zulke systemen kunnen snel worden opgewarmd en afgekoeld. Dat is de enige manier om de productielijn soepel te laten werken.
De details rondom temperatuur en golflengte
Als ik een infraroodsysteem kies, kijk ik eerst naar de golflengte. Kortegolf-infrarood is ideaal wanneer je wilt dat de warmte diep in het substraat doordringt. Middengolf-infrarood wordt gebruikt wanneer je alleen de oppervlakte wilt verwarmen. Voor meer vermogen maken we meestal gebruik van kwartslampen met een hoge wattage.
Maar hier begaan mensen vaak fouten: de spanning. Of je nu 220V of 380V gebruikt, de spanning moet stabiel blijven. Als de spanning zelfs maar een klein beetje daalt – say 2% – kan dat leiden tot schade aan alle sensoren. Dat is frustrerend en kostbaar.
Het zorgen dat de hardware goed werkt
Niemand wil drie uur per dag besteden aan het vervangen van lampen. Daarom gebruiken we standaardconnectoren zoals R7s of SK15. Je hoeft alleen de oude connector eruit te halen en de nieuwe erin te stoppen. Simpel.
Om deze systemen te laten communiceren met de rest van de productielijn, sluiten we ze aan op PID-controleurs. De lampen zijn geen gewone verwarmer meer; ze leveren zelfs real-time gegevens op.
Nog een truc: we bedekken het kwartsglas vaak met een laagje. Hierdoor worden de ‘slechte’ delen van het spectrum gefilterd, zodat de organische lagen in de sensoren niet beschadigen.
De nadelen (want niets is perfect)
Het nadeel is dat hoge intensiteit infrarood veel warmte veroorzaakt. De lampen zijn goed in het bereiken van het doel, maar het chassis zal hieronder lijden. Als je te besparen doet op koelventilatoren of waterkoeling, loop je risico’s.
Als de omgevingstemperatuur stijgt omdat de koeling onvoldoende is, wordt de kalibratie van de sensoren verstoord. Dat is gewoon de prijs die je moet betalen voor zulke hoge temperatuurniveaus.