כיצד לנצל את החום שנוצר בחימום שבבי הסיליקון
כשמחממים שבבי סיליקון, זה לא קשור רק להגדלת עוצמת החום. מה שחשוב זה לאן בעצם הולך האנרגיה הזו.
חשבו על נורות קוורץ רגילות – הן פולטות קרינה לכל הכיוונים. אם אין מחזיר קרינה, אז בעצם אנו משלמים על חימום החלק הפנימי של המכונה. חצי מהאנרגיה נעלמת לשווא. לכן אנו משתמשים במחזירי קרינה מצופים בזהב – כדי למנוע את הבזבוז הזה ולהחזיר את האנרגיה למקום הנכון.
למה זהב?
זה פשוט: הזהב מצליח לעבד את אורכי הגל של הקרינה האינפרא-אדומה טוב יותר מכל חומר אחר. אלומיניום גם הוא עובד, אך הוא נוטה להתחמצן ולאבד את הברק שלו כשהטמפרטורה עולה. הזהב, לעומת זאת, נשאר יציב. הוא שומר על הברק שלו, מה שמאפשר לנו להפנות את הקרינה האינפרא-אדומה ישר אל השבב. כך האנרגיה שמגיעה מהחשמל באמת מגיעה ליעדה.
הבעיה: המרחק
אי אפשר פשוט להניח את הנורה ממש ליד השבב. אם עושים זאת, ייווצרו “נקודות חם”. חלק מהשבב יחומם יותר מאשר החלקים האחרים, וזה עלול לגרום לעיוותים או לשברים בשבב.
צריך להשאיר מרחק מסוים כדי שהחום יהיה אחיד. אבל יש בעיה: ככל שהנורה רחוקה יותר, כך עוצמת החום יורדת.
הפתרון הוא להשתמש בציפויי זהב בעלי צפיפות גבוהה, כדי לפצות על המרחק הזה. כך ניתן לקבל את היתרונות של שני הפתרונות – אחידות בחימום, אך עוצמת חום גבוהה.
המציאות
הזהב הוא חומר מצוין, אך הוא אינו פתרון מושלם. מחזירי הקרינה האלו רגישים מאוד – טביעת אצבע או שאריות אבק יכולים לקלקל הכל. צריך לנקות אותם בקפידה, או לשמור עליהם בתוך תא אטום.
ועוד דבר – יש להקפיד על מערכת הקירור. כל האנרגיה שמוחזרת עלולה לגרום לחימום יתר של גוף הנורה.