ปัญหาเรื่องการให้ความร้อนระยะไกล (และวิธีแก้ไข)
หากคุณเคยพยายามสร้างอุปกรณ์สำหรับให้ความร้อนแก่ลูกบอลแก้ว คุณคงจะรู้ดีถึงความยากลำบากในการทำเช่นนั้น คุณต้องการแหล่งความร้อนที่สม่ำเสมอตลอดระยะทางที่ยาว แต่ปัญหาก็คือ หลอดไฟทั่วไปมีระยะการให้ความร้อนเพียงประมาณหนึ่งเมตรเท่านั้น
หากคุณพยายามนำหลอดไฟขนาดเล็กมาเชื่อมต่อกัน ก็จะเกิด “จุดที่ไม่มีความร้อน” ขึ้น ซึ่งสำหรับลูกบอลแก้วแล้ว นั่นถือเป็นเรื่องร้ายแรงมาก คุณไม่สามารถปล่อยให้ลูกบอลแก้วสัมผัสกับบริเวณที่มีอุณหภูมิต่ำได้เลย
นั่นคือเหตุผลที่เราไม่ใช้อุปกรณ์มาตรฐาน เราสร้างอุปกรณ์ให้ความร้อนแบบอินฟราเรดที่มีความยาวมากกว่า 2 เมตร เพื่อให้เกิดแหล่งความร้อนที่สม่ำเสมอตลอดทั้งระยะทาง
การรักษาความสม่ำเสมอของอุณหภูมิ
เมื่อคุณต้องจัดการกับอุปกรณ์ให้ความร้อนที่มีความยาวมากขนาดนี้ กฎของฟิสิกส์ก็จะเข้ามาขัดขวางคุณ คุณจะเจอกับปัญหาเรื่องแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง และบริเวณที่หลอดไฟไม่สามารถให้ความร้อนได้เพียงพอ
เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ เราจึงให้ความสำคัญกับกำลังไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าอย่างมาก เราต้องให้แน่ใจว่าพลังงานจะถูกแบ่งออกอย่างสม่ำเสมอไปทุกๆ เซนติเมตร นอกจากนี้ เรายังหุ้มไส้หลอดไฟด้วยควอตซ์คุณภาพสูงอีกด้วย เพราะควอตซ์ชนิดนี้สามารถทนต่อความร้อนสูงได้โดยไม่เกิดการบิดหรือยุบตัว
รายละเอียดของการสร้างอุปกรณ์
เราจัดวางอุปกรณ์เหล่านี้เรียงกันเป็นแถวๆ โดยไม่มีช่องว่างหรือจุดหยุดใดๆ เพื่อให้เกิดการให้ความร้อนอย่างต่อเนื่อง ขึ้นอยู่กับความลึกที่คุณต้องการให้ความร้อนเข้าไป เราสามารถเปลี่ยนระหว่างการให้ความร้อนแบบคลื่นสั้นหรือคลื่นกลางได้
แต่ต้องยอมรับว่า ท่อแก้วที่มีความยาว 2 เมตรนั้นมีน้ำหนักมากและเปราะบางมาก ดังนั้นจึงต้องมีการป้องกันไม่ให้มันแตกขณะติดตั้ง เราจึงใช้ตัวป้องกันที่แข็งแรงและตัวเชื่อมต่อที่มีความทนทานสูง นอกจากนี้ เรายังใช้โครงสร้างที่แข็งแรงเพื่อรองรับน้ำหนักของควอตซ์ด้วย มิฉะนั้นควอตซ์ก็อาจจะบิดหรือยุบตัวได้เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ไม่มีใครอยากให้เกิดความเสียหายในโรงงานของตัวเองหรอก
สิ่งที่ควรระวัง
อุปกรณ์เหล่านี้สามารถให้ความร้อนได้มากมายมหาศาล ดังนั้นคุณต้องระมัดระวังให้ดี พลังงานทั้งหมดนั้นจะต้องไปที่ไหนสักแห่ง โครงสร้างของเตาอบก็จะรับผลกระทบจากความร้อนนี้ด้วย คุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าพัดลมระบายความร้อนและช่องระบายอากาศมีประสิทธิภาพเพียงพอ หากคุณไม่ระบายความร้อนส่วนเกินออกไป สายไฟของคุณก็อาจจะเสียหายได้
นอกจากนี้ คุณยังต้องคอยตรวจสอบแหล่งจ่ายไฟด้วย หากแหล่งจ่ายไฟไม่สมดุล ไส้หลอดไฟก็จะเสียหายเร็วขึ้น และคุณก็จะต้องเปลี่ยนหลอดไฟบ่อยกว่าที่ควรจะเป็น