काँच संबंधी अनुसंधान एवं विकास हेतु उचित तापमान प्राप्त करना
यदि आप नए काँच सामग्रियों पर काम कर रहे हैं, तो आपने शायद महसूस किया होगा कि सामान्य IR लैंपों से इस काम को पूरा करना संभव नहीं है। ऐसे लैंपों से प्राप्त होने वाली ऊष्मा, ज्यादातर मामलों में “ठीक” ही होती है; लेकिन अनुसंधान एवं विकास हेतु ऐसा पर्याप्त नहीं है। आपको यह नियंत्रित करना होता है कि ऊर्जा किस तरह से काँच पर पड़ रही है।
इसीलिए हम कुल वॉटेज पर ध्यान देने के बजाय ऊर्जा घनत्व पर ध्यान देते हैं। यही तो वह अंतर है जो एक साधारण उपकरण एवं एक उन्नत उपकरण के बीच होता है।
ऊर्जा वितरण क्यों महत्वपूर्ण है?
कुल ऊर्जा तो बस एक दिखावटी मापदंड है। यह स्पेसिफिकेशन शीट पर तो अच्छा लगता है, लेकिन यह आपको यह नहीं बताता कि काँच पर वास्तव में क्या हो रहा है। वास्तव में महत्वपूर्ण तो वह ऊर्जा/सेमी² है जो क्वार्ट्ज ट्यूब से निकलती है।
फिलामेंट को उचित तरीके से व्यवस्थित करके, एवं क्वार्ट्ज ट्यूब के व्यास को बदलकर, हम ऊष्मा को नियंत्रित कर सकते हैं। यदि आप चाहते हैं कि काँच के किसी विशेष हिस्से पर अधिक ऊष्मा पड़े, तो हम ऐसा कर सकते हैं। यदि आप चाहते हैं कि ऊष्मा समान रूप से पूरे काँच पर पड़े, तो भी हम ऐसा कर सकते हैं।
हम इसे ऐसे भी समायोजित कर सकते हैं कि यह काँच के विशिष्ट तापमान तक पहुँच सके। यदि आपकी सामग्री बहुत ही संवेदनशील है, तो हम उन खतरनाक क्षेत्रों में ऊर्जा घनत्व को कम कर सकते हैं।
लाभ एवं नुकसान
जब आप ऊष्मा वितरण को समायोजित करते हैं, तो विद्युत भार भी बदल जाता है। यदि आप छोटे स्थान में अधिक ऊष्मा प्राप्त करना चाहते हैं, तो आपको उच्च वोल्टेज की आवश्यकता होगी। ऐसा करने से पहले, अवश्य जाँच लें कि आपके पावर सप्लाई एवं वायरिंग इस भार को सहन कर सकते हैं या नहीं। आप तो अपने प्रयोग के दौरान ही सब कुछ नष्ट नहीं करना चाहेंगे।
इसके अलावा, हम उच्च शुद्धता वाले क्वार्ट्ज का उपयोग करते हैं, ताकि IR किरणें बिना किसी रुकावट के आगे जा सकें। लेकिन ध्यान रखें कि उच्च ऊर्जा घनत्व के कारण ट्यूब के छोरों पर बहुत दबाव पड़ता है। अतः अवश्य यह सुनिश्चित करें कि ट्यूब का माउंटिंग ठोस हो। वरना तेज ऊष्मा के कारण ट्यूब में मेकेनिकल खराबी हो सकती है।
लैब में ऐसा करने का क्या फायदा?
वास्तविक लाभ तो यह है कि आप छोटे पैमाने पर ही औद्योगिक स्तर पर उत्पादन हेतु आवश्यक परिस्थितियों का अनुकरण कर सकते हैं। आप यह भी जान सकते हैं कि नई काँच सामग्रियाँ विशिष्ट तापमान पर कैसी प्रतिक्रिया देती हैं… बिना पूरे फर्नेस को तोड़कर फिर से बनाने की आवश्यकता के। इससे आप अपने चरों को अलग-अलग करके ऊष्मा वितरण को नियंत्रित कर सकते हैं… ताकि आपको बड़े पैमाने पर उत्पादन शुरू करने हेतु सही समय का पता चल सके।