正しくガラスをアニーリングする方法（失敗を避けるために）
実験用のガラス製品をオーブンから取り出したところで、それが突然割れてしまうのは最悪の事態です。非常にイライラしますし、時間の無駄でもあります。これは、冷却過程で内部の応力が十分に解放されないために起こります。 このようなことを防ぐためには、単に「熱くなる」だけのヒーターでは不十分です。アニーリングが行われる適切な温度を維持し続けるシステムが必要です。
なぜ0.1℃の違いが重要なのか
ガラスは繊細です。ガラスが柔らかくなる温度と、応力が生じ始める温度の間には、ごく狭い範囲しかありません。もし赤外線ヒーターの温度が数度でも変動してしまうと、再び温度差が生じてしまいます。 私たちは、温度の変動を0.1℃以内に抑えることを目指します。なぜかというと、そうすればガラスの表面が中心部よりも早く冷えることがなくなるからです。この安定性が得られれば、残留応力もなくなり、ガラスが割れる心配もありません。とてもシンプルです。
ガラスの内部に熱を届ける方法
通常のヒーターでは不十分です。私たちは、ガラスの壁を貫通できる短波または中波の赤外線ヒーターを使用します。 そうすることで、熱が表面だけでなく、ガラスの内部にも浸透します。これこそが望ましい加熱方法です。 しかし、注意点があります。そのようなヒーターを使うには、即座に反応するPIDコントローラーが必要です。もしセンサーの反応が遅れてしまうと、赤外線ヒーターは目標温度を超えてしまいます。そうなると、作業全体が台無しになってしまいます。
ハードウェアの実際の状況
0.1℃の安定性を得たいのであれば、単にスイッチを押すだけでは不十分です。電力制御にも相当な投資が必要です。 ランプに供給される電圧をスムーズに調整するために、SCR（シリコン制御整流器）を利用した電力コントローラーが必要です。 もう一つ注意すべき点は、このような高精度な装置では多くの廃熱が発生します。そのため、十分な換気や水冷システムが必要です。そうしないと、周囲の熱がセンサーの読み取り値に影響を与え、すべての精度が台無しになってしまいます。