ทำไมเราถึงใช้ทองคำในการให้ความร้อนแก่แผ่นซิลิคอน
เมื่อเราให้ความร้อนแก่แผ่นซิลิคอน พลังงานที่ไม่ได้ถูกนำไปใช้กับแผ่นซิลิคอนนั้นก็ถือเป็นการสิ้นเปลืองเงินโดยเปล่าประโยชน์ ยิ่งไปกว่านั้น ความร้อนส่วนเกินนั้นยังจะซึมเข้าไปในโครงเครื่องอีกด้วย ซึ่งเป็นสิ่งที่เราไม่อยากให้เกิดขึ้นเลย
เพื่อป้องกันปัญหานี้ เราจึงใช้หลอดไฟอินฟราเรดที่ทำจากเส้นใยคาร์บอน ร่วมกับตัวสะท้อนแสงที่เคลือบด้วยทองคำ ตัวสะท้อนแสงที่ทำจากอะลูมิเนียมก็ใช้ได้ดีเช่นกัน แต่ทองคำนั้นมีประสิทธิภาพสูงกว่ามาก
ความลับอยู่ที่การสะท้อนแสง
ทองคำสามารถสะท้อนแสงอินฟราเรดได้ดีกว่าอะลูมิเนียมหรือเงินมาก ดังนั้นเราจึงเคลือบทองคำบางๆ บนตัวสะท้อนแสง เพื่อให้สามารถดักจับโฟตอนที่ปกติจะหลุดออกไปได้ และนำโฟตอนเหล่านั้นมาใช้ให้เกิดประโยชน์แทน
ผลลัพธ์ก็คือจะมีจุดที่มีความร้อนสูงขึ้น และสามารถเพิ่มอุณหภูมิได้เร็วขึ้น นั่นคือความคุ้มค่าที่ได้รับจากการใช้ทองคำ
ข้อเสีย (เพราะมักจะมีเสมอ)
ปัญหาก็คือ เมื่อเราให้พลังงานมากขนาดนั้นกับแผ่นซิลิคอน หลอดไฟเองก็จะรับแรงดันมากเช่นกัน ดังนั้นเราจึงต้องใส่ใจกับระบบระบายความร้อนด้วย หากระบบระบายอากาศไม่ดีพอ ตัวสะท้อนแสงหรือหลอดไฟก็อาจเสียหายได้เร็วขึ้น
การนำไปใช้ในโรงงาน
เราออกแบบอุปกรณ์เหล่านี้ให้สามารถใช้แทนอุปกรณ์เดิมได้เลย ดังนั้นคุณจึงไม่จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนระบบทั้งหมดเพื่อใช้อุปกรณ์เหล่านี้
และสิ่งที่ดีที่สุดก็คือ เนื่องจากพลังงานถูกมุ่งเน้นไปที่จุดที่ต้องการ คุณจึงสามารถใช้พลังงานน้อยลงเพื่อให้ได้อุณหภูมิที่ต้องการ ซึ่งจะช่วยให้ระบบจ่ายไฟทำงานได้ดีขึ้น
สำหรับวิศวกรในโรงงานแล้ว นั่นหมายถึงเวลาในการผลิตที่สั้นลง และความร้อนที่กระจายตัวอย่างสม่ำเสมอบนแผ่นซิลิคอน มันไม่ใช่เรื่องของการใช้สารเคลือบที่ “หรูหรา” แต่เป็นเรื่องของการทำให้ความร้อนไปถึงจุดที่ต้องการจริงๆ