Stop met het verspillen van energie
Wanneer je siliciumplakjes verwarmt, doet elke watt ertoe. Het probleem is dat standaard kwartslampen energie in alle richtingen uitzenden. Ze stralen over een gebied van 360 graden, waardoor je eigenlijk geld uitgeeft aan het opwarmen van het chassis van de machine, in plaats van van het eigenlijke plakje silicium. Dat is zonde.
Om dit op te lossen gebruiken we reflectoren die bedekt zijn met goud. Dit is een eenvoudig principe van de fysica: we sturen de energie weer richting het plakje silicium.
Het juiste focussen
Goud is hier de beste keuze, omdat het infraroodstraling beter weerspiegelt dan bijna alles anders. Door de lamp in een met goud bedekte holte te plaatsen, kunnen we de energie concentreren tot een stevige straal. Geen energieverlies meer aan de zijkanten. Je krijgt een veel hogere warmtestroom per vierkante centimeter, waardoor je de gewenste temperatuur sneller bereikt.
Maar je moet goed opletten met de afstand tussen de lamp en het plakje silicium. Als je de lamp te dicht plaatst, ontstaan er hete plekken op het plakje. Als je hem te ver plaatst, wordt de energiestroom zwakker, waardoor je meer spanning nodig hebt om het proces te laten werken. Dat beschadigt de lampen. We besteden veel tijd aan het kalibreren van het focuspunt, zodat de energie perfect op het oppervlak terechtkomt.
De balans
Het is geen oplossing die je eenvoudig kunt toepassen op alle machines. Omdat deze reflectoren de energie zo goed kunnen concentreren, wordt de lamp zelf warmer dan in een open systeem. Je kunt de koeling niet negeren. Of je nu ventilatoren of waterkoeling gebruikt, je moet ervoor zorgen dat ze de extra warmtetoevoer aankunnen.
Als de koeling niet goed werkt, branden de vlammen van de lampen al na een paar uur door. Dat is een hoge prijs voor efficiëntie.
Waarom het de moeite waard is
Als het goed werkt, voelt het gemakkelijk aan. Je hebt minder energie nodig om de gewenste temperatuur te bereiken, waardoor de belasting op de voedingsbronnen verminderd wordt. Het hele verwarmingssysteem kan ook kleiner worden. Voor de ingenieurs betekent dit kortere opstarttijden en meer zekerheid over de thermische prestaties van het plakje silicium. Het is gewoon efficiënter.