Jak získat více tepla na válec (a méně do stěn místnosti)
Když zahříváte válce ve vakuu, bojujete proti zákonom fyziky. Jelikož tam není vzduch, nemůžete spoléhat na konvekci. Musíte se spolehnout na záření.
Problém je v tom, že každý watt energie, který nezasáhne válec, je prostě promarněná energie. Ta se potom použije k zahřátí stěn komory, což zase zvyšuje zátěž chladicího systému. Je to plýtvání energií a pro hardwarové zařízení to představuje problém.
Proč používáme zlato
Standardní kvartové lampy vyzařují teplo ve všech směrech. Abychom zabránili tomuto plýtvání, používáme reflektory pokryté zlatem. Zlato dokonale odráží infračervené vlny zpět tam, kam patří. Tímto způsobem zachycujeme teplo, které by jinak odešlo dozadu, a nasměrujeme ho dopředu. Energie se tak soustředí přímo na povrch válce. Výsledkem je mnohem vyšší hustota tepla bez nutnosti zvyšovat výkon.
Dbejte na tepelné zatížení
Existuje však jeden problém. Když soustředíte tolik záření na jeden bod, vlákno lampy musí být chladnější, aby se udržel stabilní výkon. Pokud použijete vysokovýkonovou lampu pro rychlé zahřátí, vaše napájecí zdroje musí být opravdu silné. Viděli jsme systémy, které selhaly právě kvůli tomu, že jejich elektrická sítě nebyly schopny vydržet takový nápor. Ujistěte se, že vaše elektroinstalace dokáže zvládnout toto zatížení a že vaše vakuové uzávěry neprasknou pod vlivem lokálních zvýšení teploty.
Kompromis
Zlato je nejlepší nástroj pro tento účel, ale je trochu náročné. Nesnáší kontaminaci. Pokud váš proces zahrnuje uvolňování plynů nebo chemických par, které poškozují vrstvu zlata, snižuje se jeho reflexivita. Začnete si všimnout, že teplo nedosahuje válce rovnoměrně. Udržujte komoru čistou. Pokud se povrch pokryje nečistotami, nejenže ztrácíte efektivitu, ale také riskujete vznik „horkých míst“ na povrchu válce – a to nikdo nechce.
V konečném důsledku stavíme tyto ohřívače tak, aby teplo bylo přesně tam, kde je potřeba – ve křemíku, ne v samotné mašině.