ガラスの研究開発における適切な加熱方法
もし、これまでに標準的な赤外線ランプを使ったことがあるなら、それらはどれも同じような機能を果たすことがわかるでしょう。つまり、単に一定の温度分布を生み出すだけです。しかし、新しいガラス材料を扱う際には、「一律の温度分布」というのは問題になります。
熱衝撃試験を行う場合でも、粘度を正確に測定する場合でも、単に材料に熱を当ててみるだけでは不十分です。どこにどれだけの熱が加わっているかを正確に把握する必要があります。だからこそ、私たちは単にチューブの長さだけを考えるのではなく、パワー密度についても考慮します。
熱の形状を制御する
実際には、石英管内でフィラメントがどのように巻かれているかを変えることで、熱の形状を制御します。タングステンコイルを特定の場所に集中させることで、強烈な「ホットスポット」や均一な温度分布を作り出すことができます。これにより、実験台の上で大規模な加熱エリアを再現することができます。もし、材料が適切に熱を吸収するために特定のワット数が必要な場合、その数値に合わせて装置を調整します。
短波赤外線の物理的特性
私たちは短波赤外線を利用します。なぜなら、短波赤外線はガラスの奥深くまで浸透するからです。中波や長波は表面で反射してしまいますが、短波は内部に入り込みます。
これを実現するために、高純度の石英を使用します。これにより、高温になっても石英管が曇ったり壊れたりすることがありません。また、反応速度も非常に速いです。
ただし、注意が必要です。このような高い強度は危険を伴います。大量のエネルギーを狭い空間に集中させると、熱流束が非常に大きくなります。もし冷却装置が十分でなければ、ブラケットが変形したり、反射器が破損したりする可能性があります。これは強力なツールですが、その力には敬意を払う必要があります。
ご自身の装置に最適な機器
研究開発用の装置は通常、少し複雑です。例えば、特定の電圧が必要であったり、標準的なランプでは狭すぎる真空チャンバーがあったりするかもしれません。
私たちは、お客様の装置に合わせて装置を製造します。適当な「標準サイズ」などはありません。お客様が使用しているプロトタイプに直接取り付けられるように、装置を設計します。これにより、材料がうまく機能するかを証明するための熱分布データを得ることができ、装置の調整に時間を費やす必要がありません。