Ottenere il calore esattamente dove è necessario
La maggior parte delle lampade a infrarossi distribuisce il calore in modo uniforme su tutta la superficie. Ma se si lavora nel campo della ricerca e sviluppo di vetri, “uniformità” è solitamente l’ultima cosa desiderata.
Quando si cercano nuove composizioni per i vetri o si vuole individuare con precisione il punto in cui un campione si rompe a causa dello shock termico, è necessario utilizzare strumenti precisi, non mezzi violenti. È necessario controllare esattamente dove viene applicata l’energia. Ecco perché non ci concentriamo soltanto sulle dimensioni del tubo, ma anche su come l’energia viene distribuita al suo interno.
Progettazione del calore
Le lampade standard sono piuttosto noiose: la potenza viene distribuita in modo uniforme da un estremo all’altro del tubo. Noi invece procediamo diversamente: modificando il modo in cui avvolgiamo il filamento di tungsteno, possiamo concentrare l’energia in alcune zone specifiche, creando così “zone calde” o gradienti regolari.
Questo è molto utile in laboratorio: invece di utilizzare più lampade, è possibile simulare specifiche condizioni termiche con un solo tubo. Basta indicarci esattamente quanti watt per centimetro sono necessari per la reazione desiderata, e noi ci occuperemo del resto.
I compromessi (perché niente è gratis)
Per realizzare queste lampade utilizziamo quarzo ad alta purezza. Perché? Perché permette alle onde a breve lunghezza di passare attraverso di esso. In questo modo il calore penetra effettivamente nel vetro, invece di bruciare solo la superficie.
Tuttavia, c’è un problema: se si vuole concentrare una grande quantità di energia in uno spazio ridotto, il filamento diventa molto caldo. Funziona, ma accelera lo sfregamento del tubo. Si ottiene l’intensità desiderata, ma bisogna tenere presente che i tubi dovranno essere sostituiti più spesso rispetto a quando si utilizzano sistemi a densità energetica inferiore.
Fare funzionare le lampade nel proprio laboratorio
Queste lampade sono progettate per funzionare in ambienti caotici, dove i piani cambiano ogni giorno. Ci assicuriamo che funzionino bene con qualsiasi fonte di alimentazione che si possieda in laboratorio. Che si tratti di trattamenti particolari sui materiali o di test sulle temperature di transizione, individuare con precisione dove va diretto il calore significa ridurre lo spreco di energia. Inoltre, questo evita che i campioni si rompano inaspettatamente.
Un piccolo consiglio: assicuratevi che i supporti di montaggio abbiano sufficiente spazio per permettere all’ottone di espandersi quando subisce carichi elevati. Altrimenti, l’ottone potrebbe rimanere bloccato.