काँच की वस्तुओं को टूटने से बचाना: आईआर नियंत्रण का जादू
जिन लोगों ने प्रयोगशाला में काम किया है, उन्हें काँच की वस्तुओं टूटने का दर्द अच्छी तरह पता है। ऐसा आमतौर पर आंतरिक तनाव के कारण होता है। यदि किसी वस्तु को बहुत जल्दी ठंडा किया जाए, या उस पर असमान तापमान लगाया जाए, तो वह वस्तु वास्तव में एक “टाइम बम” बन जाती है।
इसीलिए हम एनीलिंग हेतु इन्फ्रारेड (IR) ऊष्मा का उपयोग करते हैं। इससे हमें बिना किसी अनुमान के सही तापमान प्राप्त करने में मदद मिलती है।
0.1°C का महत्व क्यों है?
काँच बहुत ही संवेदनशील होता है। ऐसा एक ही तापमान है, जिस पर उसमें लगने वाला तनाव खत्म हो जाता है। यदि हीटर का तापमान कुछ डिग्री भी बदल जाए, तो फिर से तनाव पैदा हो जाता है।
हम अपने आईआर तत्वों को 0.1°C के भीतर ही स्थिर रखते हैं। क्यों? क्योंकि हम चाहते हैं कि काँच आराम करे, लेकिन वह पिघले या ढीला न हो। यह एक संतुलन है… हम बस सिलिकेट संरचना को स्थिर होने का मौका दे रहे हैं।
इसके अलावा, शॉर्टवेव आईआर बहुत ही उपयोगी है… क्योंकि यह केवल सतह पर ही नहीं, बल्कि काँच की गहराइयों तक भी पहुँचता है। इससे काँच का केंद्र एवं सतह एक ही समय पर सही तापमान पर पहुँच जाते हैं। अब “स्किन इफेक्ट” नहीं होता… जिससे बाहर से तो सब कुछ ठीक लगता है, लेकिन अंदर अभी भी तनाव रहता है।
ऊष्मा प्रदान करने हेतु आवश्यक उपकरण
बस किसी बॉक्स में लैंप रखकर काम पूरा नहीं हो जाता। इसके लिए एक सटीक नियंत्रण प्रणाली आवश्यक है। हम आईआर तत्वों को उच्च-रिज़ॉल्यूशन वाले पायरोमीटर एवं PID कंट्रोलर के साथ जोड़ते हैं… ताकि तापमान को तेज़ी से नियंत्रित किया जा सके।
लेकिन यहाँ एक मुश्किल है… ऊर्जा घनत्व।
इतने कम समय में उच्च तापमान प्राप्त करने हेतु बहुत अधिक ऊर्जा की आवश्यकता है। समस्या यह है कि इतनी ऊर्जा से ओवन एक “सौना” जैसा बन जाता है… जिससे सटीकता प्रभावित हो जाती है। इसलिए इन्सुलेशन एवं कूलिंग फैनों को बिल्कुल सही तरीके से सेट करना आवश्यक है… वरना पर्यावरणीय तापमान हमारे नियंत्रण को बर्बाद कर देगा।
अब कोई टूटना नहीं!
आईआर का सबसे अच्छा पहलू यह है कि इसमें कोई देरी नहीं होती। रेजिस्टिव हीटिंग में प्रतिक्रिया देने में बहुत समय लगता है… लेकिन आईआर में ऐसा नहीं होता।
इससे हम तापमान को धीरे-धीरे एवं संतुलित तरीके से कम कर सकते हैं। जब काँच का तापमान कमरे के तापमान पर आ जाता है, तो उसमें लगने वाला तनाव भी खत्म हो जाता है।
इस तरह हमें ऐसी काँच की वस्तुएँ मिलती हैं, जो वैक्यूम दबाव एवं तापीय झटकों को सह सकती हैं… बिना टूटे। यह वाकई बेहतरीन है।