Het voorkomen van gebroken laboratoriumglas: de kracht van kortegolfig infrarood licht
Wanneer je glas van laboratoriumkwaliteit verhit, beweeg je je op een slappe koord. Eén kleine temperatuursverandering – slechts een paar graden – zorgt er al voor dat er interne spanningen in het glas ontstaan. Je ziet dit misschien niet meteen, maar zodra het glas de werkbank raakt… Kaboom! Het breekt in stukken. Dat is frustrerend, verspilzaam en eerlijk gezegd ook best eng.
Daarom gebruiken we kortegolfig infrarood licht. We streven naar een nauwkeurigheid van 0,1°C. Om dit te bereiken, hebben we een systeem nodig dat onmiddellijk reageert – en dat is precies wat deze lampen doen.
Waarom 0,1°C belangrijk is
De meeste verwarmings-elementen zijn gewoon te langzaam. Ze hebben een ‘thermisch vertragingseffect’: tegen de tijd dat de sensoren merken dat de temperatuur te hoog is, heeft het glas al te veel warmte opgenomen. De schade is dan al aangericht.
Kortegolfig infrarood licht verandert dit. De straling die de lampen uitstralen dringt direct door het glas heen en wordt bijna onmiddellijk omgezet in warmte. We combineren deze lampen met hoge-frequentie SCR-regelaars, zodat we de stroomsterkte in real-time kunnen aanpassen. Hierdoor kan de temperatuur nauwkeurig worden geregeld.
De apparatuur (en de nadelen)
We maken deze lampen van kwarts van hoge zuiverheid, zodat de energie er gemakkelijk doorheen kan gaan. De meeste apparaten maken gebruik van een halogeenverlichtingssysteem, zodat de gloeidraden niet te snel kapotgaan. Het beste van alles? Je krijgt veel warmte in een klein apparaat. Als je werkt met een compact laboratoriumoven, is dit precies wat je nodig hebt.
Maar hier is het probleem: zo’n hoge energiedichtheid betekent dat de lampen erg heet worden. Als de behuizing niet goed geventileerd is of als de koelventilator het begeeft, kan het gebeuren dat de lampen smelten of dat het hele apparaat beschadigd raakt. Wees hier dus zorgvuldig mee om te gaan. Zorg ervoor dat je koelsysteem het vermogen van de lampen aankan.
Het voorkomen van gebrek aan controle
Het echte doel is een geleidelijke temperatuurdaling. We gebruiken de kortegolfige infraroodlampen om het glas op de juiste temperatuur te brengen, en daarna wordt de temperatuur beetje bij beetje verlaagd. Omdat deze lampen onmiddellijk reageren op veranderingen in de stroomsterkte, kun je het ‘thermische schokeffect’ vermijden dat optreedt bij langzame verwarmingsapparaten.
Het resultaat? Glas dat structureel stevig is, geen spanningen bevat, en in één stuk blijft.