바이오 센서 제작 시 적절한 온도 조절의 중요성
바이오 센서를 제작할 때는 정확한 온도 조절이 매우 중요합니다. 너무 뜨겁지도, 너무 차갑지도 않아야 합니다. 그렇지 않으면 기판이 변형되고 화학적 결합도 제대로 이루어지지 않습니다.
오랫동안 우리는 모든 것을 대류 오븐에 의존해왔습니다. 하지만 현대적인 디지털화된 생산 공정에서는 이 방식은 너무 느립니다. 그래서 우리는 적외선 시스템을 사용하게 되었습니다. 적외선 시스템은 매우 빠르게 가열되고 냉각됩니다. 이 방식만이 생산 공정을 원활하게 유지할 수 있는 방법입니다.
온도와 파장의 세부 사항
적외선 시스템을 선택할 때 가장 먼저 고려하는 것은 파장입니다. 기판 깊숙이 열을 전달해야 한다면 단파 적외선을 사용합니다. 표면만을 가열하고 싶다면 중파 적외선을 사용합니다. 실제로 높은 출력을 얻으려면 고출력의 석영 램프를 사용합니다.
하지만 문제는 전력 공급입니다. 220V든 380V든 전압이 안정적이어야 합니다. 전압이 조금이라도 변하면 센서들이 손상될 수 있습니다. 이는 매우 당황스럽고 비용도 많이 듭니다.
하드웨어가 제대로 작동하도록 하는 방법
아무도 교대 근무 중에 3시간 동안 램프를 교체하는 일을 원하지 않습니다. 그래서 우리는 R7s나 SK15와 같은 표준 커넥터를 사용합니다. 기존의 램프를 빼고 새 램프를 장착하기만 하면 됩니다. 아주 간단합니다.
이러한 시스템들이 다른 장비들과 연동되도록 하려면 PID 컨트롤러를 사용합니다. 램프는 더 이상 단순한 가열 장치가 아니라, 실시간 데이터를 제공하는 장치가 되는 것입니다.
또 다른 팁: 석영 유리에 코팅을 하는 것
석영 유리에 코팅을 하면 스펙트럼의 “나쁜” 부분들을 필터링하여 센서의 유기층이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.
타협점: 완벽한 것은 없다
문제는 고강도 적외선은 엄청난 양의 열을 발생시킨다는 점입니다. 램프는 목표 지점을 정확하게 가열할 수 있지만, 기기 자체는 과열될 수 있습니다. 냉각 팬이나 수냉식 냉각 장치를 제대로 사용하지 않으면 문제가 생깁니다. 냉각이 제대로 이루어지지 않으면 주변 온도가 변동하여 센서의 보정이 제대로 이루어지지 않습니다. 이것이 바로 그런 높은 열 밀도를 감수해야 하는 대가입니다.