IRヒーターを使って実験室で火事や爆発が起きないようにする方法
カーボンナノチューブの製造を行っている方なら、その苦労はご存知でしょう。洗浄工程では、正直、危険な溶剤が使用されます。少しでも間違えば、火事や爆発が起きてしまいます。
そのような環境で通常の赤外線ランプを使うのは、まさに自滅行為です。だからこそ、単にランプを設置するだけでなく、厳重に保護する必要があります。
鍵はケースにあります。
私たちは単にランプをプラスチックで覆うだけではありません。石英やサファイアで作られた密閉型のケースを使用し、端には耐火性のあるカバーが付いています。これは、ヒーターの「防弾ベスト」のようなものです。これにより、白熱したフィラメントが、洗浄タンク内に漂う危険な蒸気から遠ざけられます。
また、配線についても、電気端子を防爆ケースに収めます。そうすれば、スパークや漏れが起きず、パニックになる心配もありません。
熱損失との戦い
一定の温度を維持するのは簡単ではありません。熱は外に逃げ出そうとします。それを防ぐために、高密度の短波放射体を使用します。そうすれば、熱が化学液面を貫通して内部に届きます。
しかし、本当の危険は、密封が劣化することです。もし溶剤が高温のガラスに触れると、瞬時に発火します。それを防ぐために、耐久性の高いフッ素樹脂製のゴムを使用します。これらは丈夫で、厳しい洗浄剤に長時間さらされても劣化しません。
妥協点（必ず存在する）
完全な安心感は得られますが、その代償として効率が低下します。保護ケースのおかげで、熱が直接当たらないため、目標温度に到達するまでには、ワット数を上げたり、処理時間を長くしたりする必要があります。
また、換気にも注意が必要です。蒸気を外部に排出しなければ、残留物が蓄積され、ホットスポットが生じます。そして、ホットスポットが原因で石英が割れてしまいます。誰にとっても良いことはありません。
最後に、PIDコントローラーを使ってこれらを制御しましょう。温度が暴走しないようにする必要があります。もし過度に加熱して密封部分を傷つけてしまうと、危険な場所で漏れが起きる可能性があります。それは絶対に避けるべきリスクです。