ग्लास में उत्पन्न होने वाले तनावों को कैसे कम किया जाए?
क्या आपके साथ भी कभी ऐसा हुआ है कि प्रयोगशाला में इस्तेमाल होने वाले ग्लास वस्तुओं में अचानक ही दरारें आ गईं? कोई चेतावनी नहीं, कोई टक्कर भी नहीं… बस अचानक ही दरारें आ गईं। यह बहुत ही निराशाजनक है। आमतौर पर, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि ग्लास में आंतरिक तनाव मौजूद रहता है, जिसे दूर नहीं किया जा पाता।
यदि तापन प्रक्रिया में कुछ डिग्री की भी त्रुटि हो जाए, तो वह तनाव सीधे ही ग्लास में जम जाता है… यह तो एक “टाइम बम” ही है! इसे रोकने हेतु हम उच्च-शुद्धता वाले क्वार्ट्ज इन्फ्रारेड लैंपों का उपयोग करते हैं। ये लैंप उचित तापमान पर ही काम करते हैं, और उस तापमान को स्थिर रखते हैं।
हम 0.1°C के स्तर पर ही क्यों ध्यान देते हैं?
ग्लास बहुत ही संवेदनशील होता है… तापमान को ठीक उसी स्तर पर रखना आवश्यक है, और फिर धीरे-धीरे ही उसे ठंडा करना होता है।
एक ही डिग्री का अंतर भी इस बात का कारण बन सकता है कि कोई बीकर दस साल तक टिके, या फिर हाथ में ही टूट जाए। हम अपने क्वार्ट्ज लैंपों को PID नियंत्रकों के साथ जोड़ते हैं, ताकि तापमान 0.1°C के भीतर ही रहे। इससे गर्मी समान रूप से ग्लास में पहुँचती है, और थर्मल शॉक की समस्या नहीं होती।
क्वार्ट्ज का जादू
हम लैंपों के लिए फ्यूज्ड क्वार्ट्ज का ही उपयोग करते हैं… क्योंकि यह शॉर्ट-वेव इन्फ्रारेड विकिरण को आसानी से पार होने देता है।
ओवन में हवा को गर्म करने में ऊर्जा बर्बाद होती है… लेकिन क्वार्ट्ज लैंपों में ऊर्जा सीधे ही ग्लास में जाती है। यह बहुत ही कुशल तरीका है। इसके अलावा, ये लैंप बहुत ही तेज़ी से प्रतिक्रिया देते हैं… जैसे ही सेंसर 0.1°C का अंतर पहचान लेता है, लैंप तुरंत ही काम करना शुरू कर देता है।
कुछ चुनौतियाँ… (क्योंकि कुछ भी परफेक्ट नहीं होता)
दरअसल, आप बस वॉटेज को अधिकतम स्तर पर ही नहीं रख सकते… अगर आप ग्लास को अत्यधिक गर्म करेंगे, तो आपका लक्षित तापमान पार हो जाएगा, और बीकर खराब हो जाएगा।
आपको ऐसा पावर सप्लाई चाहिए जो सूक्ष्म समायोजन कर सके… इसके अलावा, यदि आप इन लैंपों को हमेशा 100% दक्षता के साथ ही चलाएंगे, तो फिलामेंट जल्दी ही खराब हो जाएगा। हमने पाया कि चरणबद्ध विधि ही लैंपों को लंबे समय तक चलाने का सबसे अच्छा तरीका है।
एक और सलाह: अवश्य ही बंद-लूप सिस्टम में उच्च-गुणवत्ता वाले थर्मोकपल का ही उपयोग करें… यदि आपका सेंसर धीरगति से काम करता है, तो लैंप की सटीकता का कोई मतलब ही नहीं है… आप तो बस अनुमान ही लगा रहे हैं।