휘발성 화학물질 주변에서 IR 램프를 안전하게 사용하는 방법
바이오센서를 제작할 때는 정확한 온도가 필요합니다. 하지만 그 열원이 가연성 세정제와 인접해 있다면 문제가 생길 수 있습니다.
일반적인 IR 램프는 그러한 환경에서는 위험할 수 있습니다. 작은 스파크나 표면 온도의 급격한 상승만으로도 심각한 문제가 발생할 수 있습니다. 이를 해결하기 위해 우리는 일반적인 램프 대신 밀폐된 구조의 램프를 사용합니다.
밀폐 구조의 작동 원리
일반적인 석영관은 깨지기 쉽습니다. 게다가 전기 연결부도 공기에 노출되어 있습니다. 화학물질이 있는 환경에서는 증기가 램프 외부에 침착될 수 있습니다.
이를 막기 위해 IR 소자를 내화성이 뛰어난 석영이나 사파이어로 만든 커버로 감싸고, 특수한 가스켓을 사용하여 끝부분을 단단히 밀봉합니다. 이렇게 하면 휘발성 화학물질과 전기 부품들이 서로 접촉하지 않게 됩니다. 또한, 필라멘트가 산화되는 것을 방지하기 위해 튜브 내부에 불활성 가스를 채웁니다. 그래서 램프의 수명이 훨씬 길어집니다. 만약 커버에 금이 간다 해도 내부 압력과 밀봉 구조 덕분에 외부 공기가 들어오지 않습니다.
열 관리
안전성은 중요하지만, 실제로 작동시키기 위해서는 열이 필요합니다. 우리는 이 램프들이 빠르게 온도가 상승하도록 설계했습니다. 바이오센서의 기판이 목표 온도에 빠르게 도달해야 하므로, 주변 공기가 너무 뜨거워지는 것을 막아야 합니다.
하지만 냉각도 중요합니다. 밀폐 구조는 램프를 화학물질로부터 보호해주지만, 외부 커버는 여전히 매우 뜨거워집니다. 공기 흐름이 막히면 밀봉 부분 주변에 열이 축적되어 가스켓이 손상될 수 있습니다. 따라서 케이스에 강제 냉각 시스템을 사용하는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 모든 것이 안정적으로 유지됩니다.
작업 흐름에 통합하기
이 램프들은 일반적인 IR 램프를 대체할 수 있도록 설계되었습니다. 전체 장비를 다시 조립할 필요가 없습니다. 배선은 방폭용 케이블을 통해 이루어지므로, 연결 부위에서 스파크가 발생할 걱정도 없습니다. 게다가 램프가 고장 나더라도 밀폐된 구조 덕분에 간단히 교체할 수 있습니다. 전체 화학물질 처리 과정을 거칠 필요도 없습니다.