生物センサーにIRランプを使用する際の安全性の確保
生物センサーを作る際、化学的な洗浄が終わった後には、通常、IRランプを使って物質を乾燥させたり硬化させたりする必要があります。しかし、問題はこうです。もし可燃性の溶剤を扱っている場合、通常のIRランプはまるで時限爆弾のようなものです。ちょっとした火花やクォーツ管の破損だけで、大惨事につながりかねません。
「爆発」のリスクへの対処法
私たちは、点火のリスクを回避するために、加熱要素を空気に露出させず、密閉された箱の中に収納します。これはある種の保護シェルのようなものです。高透過率のクォーツ製のケースや、特別なガスケットを使用して、化学薬品の蒸気が電気端子に近づかないようにしています。
しかし、密封部分が故障することもあります。そのため、フッ素ポリマーを使用します。これらは強力な洗浄剤にさらされても溶けたり劣化したりしません。もし密封が失敗すれば、ガスが漏れ出し、高温のフィラメントに当たってしまいます。そうならないように、すべてのケースを圧力テストして漏れがないかを確認します。そうすれば心配はありません。
電力と熱に関する詳細
重要なのはケースだけではありません。配線も同様に重要です。端子が緩むとアークが発生し、溶剤が満ちた部屋ではそれは大変な問題になります。そのため、機械が振動しても動じないような強化されたケーブルやコネクタを使用します。そうすれば回路がしっかりと保護され、火花も発生しません。
ただし、高ワット数のランプは非常に熱くなります。ケースが部屋を守ってくれる一方で、熱は底部に溜まってしまいます。十分な換気や冷却システムがなければ、ソケットが壊れてしまいます。
トレードオフ
正直なところ、防爆ケースにランプを入れると、IR光の熱が少し失われてしまいます。これは、ランプを直接使用する場合ほど効果的ではありません。
この問題を解決するためには、出力を上げたり、目標の温度に達するためにランプを基板にもう少し近づけたりする必要があります。私たちは、クォーツの厚みを調整することで、安全でありながらも熱が通過できる程度の厚さを見つけ出そうとしています。