क्वार्ट्ज एनीलिंग को सही तरीके से कैसे करें?
जब आप प्रयोगशाला-स्तरीय काँच बनाते हैं, तो वैक्यूम में काँच के टूटने की स्थिति सबसे खराब होती है। ऐसी स्थिति में काँच टूट जाता है, और यह बहुत ही नुकसानदायक होता है। आमतौर पर, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि फॉर्मिंग प्रक्रिया के दौरान काँच में आंतरिक तनाव उत्पन्न हो जाता है। यदि इस तनाव को ठीक से दूर न किया जाए, तो काँच एक “टाइम-बम” की तरह काम करता है।
इसीलिए हम 0.1°C की सटीकता वाले इन्फ्रारेड तत्वों का उपयोग करते हैं। यही तो नियंत्रण का रहस्य है।
0.1°C की सटीकता क्यों महत्वपूर्ण है?
अधिकांश हीटिंग तत्व बहुत ही अस्थिर होते हैं; वे आगे-पीछे झूलते रहते हैं। यदि तापमान 5°C भी अधिक हो जाए, तो वह तनाव पुनः काँच में जम जाता है।
क्वार्ट्ज बहुत ही संवेदनशील होता है। इसका ऊष्मा-विस्तार-गुणांक बहुत कम होता है… यानी यह अचानक होने वाले तापमान-परिवर्तनों को सहन नहीं कर पाता। इसलिए ऐसे हीट स्रोतों की आवश्यकता है, जो सही तापमान पर ही रहें… बिना किसी उतार-चढ़ाव के।
हम इस समस्या को दूर करने हेतु लघु-तरंगदैर्घ्य वाले इन्फ्रारेड उत्सर्जकों का उपयोग करते हैं… ताकि गर्मी तुरंत ही काँच पर पहुँच सके। इससे पूरे काँच में समान तापमान बना रहता है… कोई ठंडा हिस्सा नहीं, कोई असामान्य तापमान-प्रवणता नहीं… बस स्थिर गर्मी ही।
संतुलन बनाए रखना आवश्यक है
लक्ष्य यह है कि काँच को ठीक उसी तापमान पर रखा जाए, जिस पर उसका आंतरिक तनाव कम हो जाए… लेकिन इतना नरम भी नहीं कि काँच टूट जाए। यह बहुत ही संवेदनशील स्थिति है… यदि इन्फ्रारेड तत्वों का तापमान गलत हो जाए, तो वह तनाव पुनः काँच में जम जाएगा।
ऐसी प्रणालियाँ छोटे आकार में ही बनाई जाती हैं… इन्फ्रारेड लैंपों से तेज़ गर्मी प्राप्त होती है… लेकिन इसका नकारात्मक पहलू यह है कि इतनी अधिक ऊर्जा से बहुत सारी अतिरिक्त ऊर्जा उत्पन्न होती है… यदि कूलिंग फैन एवं अन्य उपकरण ठीक से काम न करें, तो इलेक्ट्रॉनिक उपकरण नष्ट हो जाएंगे।
कार्यशाला में इसे कैसे उपयोग में लाएं?
इसे कार्यशाला में उपयोग में लाने हेतु, इन्फ्रारेड तत्वों को पाइरोमीटर के साथ एक बंद-लूप प्रणाली में जोड़ा जाता है।
इसकी खूबी यह है कि इन्फ्रारेड लैंप सेंसर द्वारा प्राप्त संकेतों पर तुरंत ही प्रतिक्रिया देता है… इससे पुराने रेजिस्टिव हीटिंग कॉइलों से होने वाली देरी दूर हो जाती है। यह तनाव-आधारित टूटनों को रोकने हेतु एक सरल एवं प्रभावी तरीका है।