اپنے لیبارٹری کے شیشوں کے ٹوٹنے سے بچیں: راز تو آئن فریڈ بیموں میں پوشیدہ ہے۔
کیا آپ نے کبھی ایسا دیکھا ہے کہ بوروسیلیکیٹ سے بنا فلیسک اچانک ہی ٹوٹ جائے؟ شاید درجہ حرارت میں تھوڑا اضافہ ہو جائے، یا فلیسک کو کسی چیز سے ٹکرا دیا جائے، اور پھر وہ ٹوٹ جاتا ہے۔
یہ بہت پریشان کن بات ہے۔ لیکن عام طور پر یہ مسئلہ لیبارٹری میں شروع نہیں ہوتا، بلکہ یہ مسئلہ تو پیداواری عمل کے دوران ہی شروع ہو جاتا ہے۔
جب شیشہ بہت تیزی سے یا غیر یکساں طریقے سے ٹھنڈا ہوتا ہے، تو اس کی دیواروں کے اندر خوردبینی سطح پر کشیدگی پیدا ہو جاتی ہے۔ ہم ان کشیدگیوں کو “داخلی تناؤ” کہتے ہیں، اور یہ دراصل بم کی طرح ہیں۔ اس کو روکنے کے لئے ہم آئن فریڈ بیموں والے ہیٹر استعمال کرتے ہیں، تاکہ شیشہ مناسب طریقے سے ٹھنڈا ہو سکے۔
0.1°C کی درستگی
یہاں مشکل بات یہ ہے کہ شیشے کے لئے ٹھنڈا ہونے کی حد بہت تنگ ہے۔ اگر درجہ حرارت بہت زیادہ رہے، تو شیشہ اپنی شکل کھو دیتا ہے۔ اگر درجہ حرارت بہت کم رہے، تو وہی کشیدگیاں باقی رہ جاتی ہیں جن سے ہم بچنا چاہتے ہیں۔
زیادہ تر معیاری کنٹرولرز “اوورشوٹ” کی صورت میں کام کرتے ہیں؛ یعنی وہ بہت زیادہ یا بہت کم درجہ حرارت پیدا کرتے ہیں۔ اسی لئے ہم 0.1°C کی درستگی کو ہی ہدف بناتے ہیں۔ یہ تو بہت زیادہ لگتا ہے، لیکن نتائج دیکھنے کے بعد یہ مناسب ہی لگتا ہے۔
ہم شارٹ ویو آئن فریڈ بیموں کا استعمال کرتے ہیں، کیوں کہ یہ شیشے کے ارد گرد کی ہوا کو گرم کرنے میں وقت ضائع نہیں کرتے۔ یہ بیم سیدھے شیشے کی دیواروں میں جاتے ہیں۔ آئن فریڈ بیموں کے ساتھ اعلی درستگی والے تھرموکپل کا استعمال کرکے ہم شیشے کو بالکل درست جگہ پر رکھ سکتے ہیں۔ کوئی “سرد جگہ” نہیں، کوئی حیرانی نہیں۔
توازن قائم کرنا
آپ صرف پاور کو بڑھا کر اس مسئلے کو حل نہیں کر سکتے۔
اگر آپ فلیسک کے سائز کے لحاظ سے بہت زیادہ طاقت والا لیمپ استعمال کریں، تو فلیسک کی سطح گرم ہو جائے گی، جبکہ اس کا اندرونی حصہ ٹھنڈا رہے گا۔ اس سے تھرمل گریڈیئنٹ پیدا ہو جاتا ہے، جس سے ہم بچنا چاہتے ہیں۔ آپ کو لیمپ کی طاقت اور کنویئر کی رفتار کے درمیان توازن قائم کرنا ہوگا۔
ہم عموماً کوارٹز-ہیلوجن ٹیوبوں کا استعمال کرتے ہیں۔ کیوں؟ کیوں کہ یہ بہت تیزی سے درجہ حرارت کو کنٹرول کرتی ہیں۔ یہی وہ واحد طریقہ ہے جس سے ہم 0.1°C کی درستگی حاصل کر سکتے ہیں۔
حقیقی دنیا میں اس کو کام کرنے کے لئے
جب آپ اس آلے کو استعمال کرتے ہیں، تو پاور سپلائی ہی وہ جگہ ہے جہاں مسائل پیدا ہوتے ہیں۔
اگر وولٹیج میں کمی یا تغیر ہو، تو درجہ حرارت کی پیمائش میں بھی تغیر ہو جاتا ہے، اور درستگی ختم ہو جاتی ہے۔ اس مسئلے کو حل کرنے کے لئے، ہم SCR (سلیکون کنٹرولڈ ریکٹیفائر) کا استعمال کرتے ہیں، تاکہ پاور مستحکم رہے۔
اور آخر میں ایک بات: فینوں کو نظر انداز نہ کریں۔ آئن فریڈ بیموں والے آلات گرم ہو جاتے ہیں۔ اگر الیکٹرانکس کے لئے مناسب کولنگ نہ ہو، تو اجزاء متاثر ہو جاتے ہیں، اور آپ کو وہ درست کنٹرول حاصل نہیں ہوگا جس کے لئے آپ نے بہت محنت کی ہے۔