انفراریڈ کی مدد سے شیشے کو صحیح طریقے سے گرم کرنا
اگر آپ نے کبھی لیبارٹری میں استعمال ہونے والے شیشے کے برتنوں کے ٹوٹنے کا تجربہ کیا ہے، تو آپ اس پریشانی کو جانتے ہی ہوں گے۔ عموماً اس کی وجہ دراصل شیشے کے اندر موجود دباؤ ہی ہوتا ہے۔ اگر گرم کرنے کے عمل میں درجہ حرارت میں چند ڈگری کا فرق پڑ جائے، تو یہ بالکل ایسے ہی ہے جیسے آپ اپنے آلات کے ساتھ خطرناک کھیل کھیل رہے ہوں۔
اسی لیے ہم خصوصی کوارٹز انفراریڈ ہیٹرز کا استعمال کرتے ہیں۔ ہمارا ہدف 0.1°C کی درستگی حاصل کرنا ہے۔ یہ بہت ہی پیچیدہ عمل لگتا ہے، لیکن اس سے شیشہ اس حساس مرحلے سے بغیر کسی نقصان کے گزر سکتا ہے، اور کوئی نیا حرارتی فرق پیدا نہیں ہوتا جس سے شیشہ ٹوٹ جائے۔
حرارتی تاخیر سے بچنا
شیشے میں ایک چھوٹا سا حصہ ہوتا ہے، جہاں سے دباؤ کو دور کیا جا سکتا ہے، بغیر اس کی شکل کو نقصان پہنچائے۔ لیکن یہاں فزکس کے قوانین بہت اہم کردار ادا کرتے ہیں۔
روایتی رزسٹیو ہیٹرز بہت سست ہوتے ہیں؛ ان میں “حرارتی تاخیر” کی وجہ سے حرارت پہنچنے میں بہت وقت لگتا ہے۔ لیکن انفراریڈ ہیٹرز مختلف ہیں – یہ فوراً ہی شیشے کی سطح پر اثر کرتے ہیں۔ چونکہ یہ بہت تیز ہیں، اس لیے PID کنٹرولر بہت ہی درستگی کے ساتھ درجہ حرارت کو کنٹرول کر سکتا ہے۔ اب مزید درجہ حرارت میں زیادتی کا خطرہ نہیں رہتا، اور شیشہ ٹوٹنے کا خطرہ بھی ختم ہو جاتا ہے۔
کوارٹز کیوں؟
ہم گرم کرنے والے فلامنٹس کو اعلیٰ خالصیت والی کوارٹز ٹیوبوں میں رکھتے ہیں۔ اس کی وجہ بہت ہی سادہ ہے – کوارٹز مختصر لہروں والے انفراریڈ شعاعوں کو آسانی سے گزار دیتا ہے۔ اس طرح توانائی براہ راست شیشے میں جاتی ہے، نہ کہ آون کے ڈھانچے میں۔
اس طرح حرارت کی تقسیم بہت ہی درست ہوتی ہے۔
لیکن یہاں ایک مسئلہ ہے – یہ ٹیوبیں بہت ہی نازک ہوتی ہیں۔ یہ کسی بھی قسم کے دباؤ کو برداشت نہیں کر سکتیں۔ یہاں تک کہ انسانی انگلیوں کے نشانات یا جلد سے نکلنے والا تیل بھی کوارٹز کو نقصان پہنچا سکتا ہے۔ لہذا دستانے پہنیں، اور تاروں کے ساتھ نرمی سے پیش آئیں۔ اگر ان کے سرے پر کوئی دباؤ پڑے، تو وہ ٹوٹ سکتے ہیں۔
“کولڈ اسپاٹ” سے بچنا
اس عمل کے کامیاب ہونے کے لیے، پورے آلے میں توانائی کی تقسیم بالکل یکساں ہونی چاہیے۔ ہم بہت وقت صرف کرتے ہیں تاکہ ہر سنٹی میٹر پر درست توانائی فراہم کی جا سکے، تاکہ کوئی “کولڈ اسپاٹ” نہ رہے۔
سوچیں: اگر شیشے کا کوئی حصہ باقی حصوں کے مقابلے میں 2°C کم درجہ حرارت کا ہو، تو دراصل آپ نے اپنے آلے میں ایک خطرناک بم رکھ دیا ہے۔ درست انفراریڈ کنٹرول سے اس خطرے کو دور کیا جا سکتا ہے۔