진공 상태에서 적외선 히터를 사용할 때는 물리 법칙이 달라집니다. 완충제 역할을 할 공기가 없기 때문에, 전기의 행동 방식도 변합니다. 아크 발생이나 절연 파괴와 같은 문제들이 심각한 위협이 됩니다. 우리는 이러한 상황에 대비하여 히터를 설계하지만, 솔직히 말해 하드웨어의 성능은 그 히터가 얼마나 엄격한 테스트를 거쳤는지에 달려 있습니다.
왜 모든 튜브를 테스트하는가? 우리는 “무작위 표본 검사”를 하지 않습니다. 그건 너무 위험합니다. 대신, 우리 공장에서 나가는 모든 튜브는 고전압 내성 및 절연 저항 테스트를 거칩니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 진공 상태에서는 석영에 있는 작은 구멍이나 전극에 묻은 먼지 한 점만으로도 큰 문제가 생길 수 있습니다. 미세한 결함 하나만으로도 치명적인 단락이 발생할 수 있습니다. 이를 막기 위해 우리는 실제 사용 시보다 훨씬 높은 전압을 가해 튜브를 테스트합니다. 이는 사실상 튜브를 파괴해보는 것과 같습니다. 만약 튜브가 전류를 누출하거나 스트레스 테스트에 실패한다면, 그 튜브는 폐기됩니다. 이것이 바로 부하가 걸렸을 때 절연 성능이 유지된다는 것을 확인할 수 있는 유일한 방법입니다.
진공 환경에 맞게 설계하기 고진공 환경에서 작업할 때는 시중에서 구할 수 있는 일반 부품을 그대로 사용할 수 없습니다. “가스가 누출되거나 전기가 새어 나가지 않는” 특수한 밀폐재와 소재가 필요합니다. 우리는 고순도 석영과 정밀한 전극을 사용하여 모든 것을 안정적으로 유지합니다. 하지만 기억해야 할 것은, 이러한 히터들은 아주 작은 공간에 엄청난 에너지를 저장하고 있다는 점입니다. 그래서 매우 빠르게 열이 발생합니다. 따라서 전원 공급 장치는 튜브의 전압과 와트수에 완벽하게 맞아야 합니다. 만약 전압이 불안정하거나 커넥터가 조금이라도 느슨하다면, 전극들이 예상보다 훨씬 빨리 손상될 것입니다.
적절한 균형을 찾는 것 엄격한 테스트는 비싼 진공 장비가 전력 급증으로 인해 손상되는 것을 막아줍니다. 이는 예상치 못한 가동 중단 상황을 피할 수 있게 해줍니다. 하지만 반대로, 이러한 안전 장치들도 한계가 있습니다. 만약 튜브의 길이를 변경하거나 표준이 아닌 커넥터를 사용한다면, 그 절연 성능은 사라집니다. 마지막으로, 접지가 제대로 되어 있는지 반드시 확인해야 합니다. 챔버 내에 “부동 전위”가 생기는 것을 원하지 않습니다. 그런 위험은 감수할 가치가 없습니다.