การใช้พลังงานความร้อนให้เกิดประโยชน์สูงสุดในสภาพสุญญากาศ
ปัญหาเมื่อต้องการทำให้แผ่นซิลิคอนร้อนขึ้นในสภาพสุญญากาศก็คือ ไม่มีอากาศเพื่อช่วยนำพาความร้อนไป หากไม่มีอากาศ ก็จะไม่มีการถ่ายเทความร้อนด้วยวิธีการนี้ ดังนั้นเราจึงต้องพึ่งพาการแผ่รังสีเพียงอย่างเดียว และหากใช้ตัวสะท้อนแสงแบบธรรมดา พลังงานมากมายก็จะสูญเสียไปกับผนังของห้องทดลอง ซึ่งถือเป็นการสูญเปล่า
เพื่อแก้ปัญหานี้ เราจึงใช้การเคลือบด้วยทองคำ อาจฟังดูหรูหรา แต่เป้าหมายก็ง่ายมาก นั่นคือการป้องกันไม่ให้พลังงานรั่วไหล และนำพลังงานความร้อนกลับมายังแผ่นซิลิคอนอีกครั้ง
ทำไมต้องใช้ทองคำ?
เพราะทองคำมีความสามารถในการสะท้อนแสงอินฟราเรดได้ดีกว่าอลูมิเนียมหรือเหล็กที่ขัดเงาแล้ว การเคลือบทองคำบางๆ ลงบนตัวสะท้อนแสงจะช่วยให้อุปกรณ์ไม่ดูดซับความร้อนเข้าไป
ผลลัพธ์ก็คือ พลังงานทั้งหมดที่หลอดไฟสร้างขึ้นจะถูกส่งไปยังแผ่นซิลิคอนโดยตรง ทำให้ได้อุณหภูมิที่แม่นยำขึ้น และเวลาในการทำให้แผ่นซิลิคอนร้อนขึ้นก็จะเร็วขึ้นด้วย
การจัดการกับความร้อน
เนื่องจากไม่มีอากาศเพื่อนำพาความร้อนออกไป หลอดไฟจึงจะร้อนมาก ดังนั้นเพื่อไม่ให้หลอดไฟเสียหายเร็วเกินไป เราจึงใช้ควอตซ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงและไส้หลอดที่มีคุณภาพสูง
และนี่คือสิ่งที่ดีที่สุด: เนื่องจากการเคลือบทองคำช่วยให้แสงถูกส่งไปยังจุดที่ต้องการได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราจึงสามารถลดกำลังไฟลงได้ โดยยังคงรักษาอุณหภูมิที่ต้องการไว้ได้ ซึ่งจะช่วยลดภาระให้กับปั๊มสุญญากาศและระบบระบายความร้อนด้วย
สิ่งที่ควรระวัง
ทองคำนั้นมีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานสูง แต่ก็มีความอ่อนง่ายด้วย ดังนั้น อย่าใช้แปรงขัดหรือสารเคมีที่รุนแรงในการทำความสะอาดตัวสะท้อนแสงเลย มิฉะนั้นการเคลือบทองคำก็จะหลุดออกไป รอยขีดข่วนเพียงเล็กน้อยก็อาจทำให้เกิดจุดเย็นบนแผ่นซิลิคอนได้ ซึ่งจะก่อให้เกิดปัญหาได้ เราจึงถือว่าส่วนภายในของตัวสะท้อนแสงเป็นพื้นที่ที่ห้ามสัมผัสโดยเด็ดขาด
นอกจากนี้ ควรคอยดูแลแหล่งจ่ายไฟด้วย เนื่องจากการเคลือบทองคำทำให้เกิดความหนาแน่นของความร้อนได้อย่างรวดเร็ว หากการควบคุมอุณหภูมิไม่ดีพอ อาจทำให้อุณหภูมิสูงเกินไปจนทำให้แผ่นซิลิคอนเสียหายได้ ดังนั้นควรตรวจสอบให้แน่ใจว่ากำลังไฟที่ใช้เหมาะสมกับหลอดไฟของคุณด้วย