วิธีป้องกันไม่ให้แก้วในห้องปฏิบัติการแตก
เมื่อทำการอบแก้วในห้องปฏิบัติการ ความผิดพลาดสามารถเกิดขึ้นได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น เรากำลังพูดถึงความแตกต่างเพียงเล็กน้อยของอุณหภูมิเท่านั้น นั่นคือสิ่งที่ทำให้อุปกรณ์บางชิ้นสามารถใช้งานได้หลายปี ในขณะที่อุปกรณ์อื่นๆ กลับแตกทันทีที่มีปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้น
สิ่งที่เกิดขึ้นจริงๆ ก็คือ ขณะที่แก้วกำลังถูกอบ จะเกิดแรงดันภายในขึ้น หากไม่มีการระบายแรงดันนั้นออกด้วยการทำให้อุณหภูมิลดลงอย่างระมัดระวัง แก้วก็จะยังคงมีแรงดันอยู่ และแก้วที่มีแรงดันสูงก็เป็นแก้วที่อันตราย
ทำไมอุณหภูมิ 0.1°C ถึงสำคัญ
เราใช้เครื่องมือวัดอุณหภูมิแบบอินฟราเรดที่มีความแม่นยำสูง เพราะมันช่วยให้เราสามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ หากมีความผิดพลาดเพียง 2°C เท่านั้น ก็จะเกิดความแตกต่างของอุณหภูมิขึ้นบนพื้นผิวแก้ว ซึ่งทำให้แก้วเกิดความเครียดจนแตกได้
การควบคุมอุณหภูมิให้อยู่ที่ 0.1°C จะช่วยให้แก้วทั้งชิ้นมีอุณหภูมิเท่ากัน คลื่นอินฟราเรดจะซึมเข้าไปในวัสดุ ซึ่งจะช่วยขจัดจุดที่มีอุณหภูมิต่ำได้ ซึ่งเป็นปัญหาที่มักเกิดขึ้นเมื่อใช้วิธีการให้ความร้อนแบบปกติ
อุปกรณ์และแหล่งกำเนิดความร้อน
เพื่อให้กระบวนการนี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เราจึงใช้หลอดไฟควอตซ์ที่ให้ความร้อนได้อย่างรวดเร็ว ร่วมกับตัวควบคุม PID ที่มีความไวสูง หลอดไฟควอตซ์มีข้อดีตรงที่สามารถให้ความร้อนได้อย่างมาก ทำให้สามารถเพิ่มอุณหภูมิได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานมาก
แต่เราต้องระมัดระวังเรื่องกำลังไฟด้วย หากใช้กำลังไฟมากเกินไปในพื้นที่จำกัด ก็จะเกิดจุดที่มีอุณหภูมิสูงขึ้น ดังนั้นเราจึงต้องปรับกำลังไฟให้เหมาะสมกับความยาวของหลอดไฟ เพื่อให้ทุกอย่างเป็นไปอย่างสมดุล หากใช้กำลังไฟมากเกินไป ก็อาจทำให้ไส้หลอดไฟไหม้ หรือทำให้แก้วบิดเบี้ยวได้ ซึ่งทั้งสองอย่างล้วนไม่ใช่สิ่งที่ดีเลย
ข้อจำกัด
อุปกรณ์เหล่านี้ไม่ใช่อุปกรณ์ที่สามารถใช้งานได้ทันที เพื่อรักษาความแม่นยำที่ 0.1°C แหล่งจ่ายไฟจะต้องมีความน่าเชื่อถือสูง หากมีความผิดปกติเล็กน้อยในแรงดันไฟ ก็จะส่งผลให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงได้
นอกจากนี้ ตัวเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิก็ต้องอยู่ในตำแหน่งที่แก้วสัมผัสกับคลื่นอินฟราเรดโดยตรง หากตำแหน่งไม่ถูกต้อง ระบบก็จะไม่สามารถควบคุมอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำ และอุณหภูมิก็จะสูงเกินไป ซึ่งก็จะทำให้กระบวนการนี้ล้มเหลวอีกครั้ง