Mantenere la sicurezza quando si utilizzano lampade a infrarossi per i biosensori
Quando si costruiscono biosensori, di solito è necessario asciugare o indurire i materiali utilizzati grazie alle lampade a infrarossi, subito dopo una pulizia chimica. Ma ecco il problema: se si lavora con solventi infiammabili, una lampada a infrarossi standard rappresenta praticamente una bomba a orologeria. Basta un piccolo scintilla o la rottura di un tubo di quarzo per causare disastri.
Affrontare il rischio di incendio
Non vogliamo correre rischi legati all’ignizione. Invece di lasciare l’elemento riscaldante esposto all’aria, lo mettiamo all’interno di una scatola ermeticamente chiusa. Si tratta di una sorta di “guscio protettivo”. Utilizziamo guaine di quarzo ad alta trasmissività e giunzioni particolari per assicurarci che i vapori chimici non possano mai avvicinarsi ai terminali elettrici.
I problemi spesso nascono proprio dalle giunzioni. Per questo utilizziamo polimeri fluorurati: essi non si fondono né si degradano nemmeno a contatto con sostanze chimiche aggressive. Se una giunzione dovesse danneggiarsi, i gas potrebbero penetrare all’interno, raggiungere il filamento riscaldante… e poi? Per evitare ciò, effettuiamo dei test di pressione su ogni componente. Così, non ci sono perdite di gas e nessun rischio.
Elettricità e calore
Non si tratta solo del guscio protettivo, ma anche dei cavi utilizzati. Terminali non fissati possono causare archi elettrici. In una stanza piena di solventi, questo è davvero un incubo. Utilizziamo cavi e connettori rinforzati, in modo che non si muovano nemmeno quando la macchina vibra. In questo modo, il circuito rimane stabile e non ci sono scintille.
Tuttavia, queste lampade ad alto consumo termico diventano estremamente calde. Anche se il guscio protettivo protegge l’ambiente circostante, il calore rimane comunque concentrato nella parte inferiore della lampada. Se non c’è un buon flusso d’aria o un sistema di raffreddamento adeguato, i componenti elettrici potrebbero bruciarsi.
Il compromesso
La verità è questa: mettere una lampada in una scatola antiedesplosiva significa perdere un po’ del calore prodotto dalla lampada stessa. Il calore non viene trasferito in modo così efficace come se la lampada fosse esposta direttamente all’aria. Per risolvere questo problema, potrebbe essere necessario aumentare la potenza della lampada o posizionarla più vicino al substrato da riscaldare. Cerchiamo sempre di trovare il giusto equilibrio, mantenendo lo spessore del quarzo sufficientemente alto per garantire sicurezza, ma abbastanza basso per permettere il passaggio del calore.