Come ottimizzare l’emissione termica: personalizzazione dello spettro per i tubi di quartzo
La maggior parte delle lampade a infrarossi emette calore su un intervallo di lunghezze d’onda piuttosto ampio. Per molte applicazioni questo è sufficiente. Tuttavia, se si utilizzano tubi di quartzo contenenti additivi specifici, una lampada “universale” rappresenta soltanto uno spreco di energia.
Il motivo è che tali additivi assorbono il calore solo a determinate lunghezze d’onda. Se la lampada emette energia a 2,5 micron, mentre il vetro del tubo è sensibile soltanto alle lunghezze d’onda di 3,2 micron, il calore viene semplicemente riflesso. È come cercare di aprire una porta con la chiave sbagliata.
Ottimizzazione del picco di emissione
In realtà possiamo modificare lo spettro infrarosso in modo che l’energia venga emessa esattamente nella fascia di lunghezze d’onda desiderata dal materiale. Non si tratta di rendere il calore “più intenso”, ma semplicemente di far sì che le leggi fisiche agiscano nel modo corretto.
Modificando il materiale del filamento e i composti utilizzati per rivestire il tubo di quartzo, possiamo spostare il picco di emissione della lampada. In questo modo, l’energia viene effettivamente trasmessa al vetro, invece di riscaldare soltanto l’aria presente nella stanza.
Gli svantaggi
Tuttavia, c’è un problema: quando si utilizzano componenti su misura per ottenere uno spettro personalizzato, le cose cambiano.
Se riduciamo l’intervallo di lunghezze d’onda per ottenere quel picco specifico, potremmo notare una diminuzione della potenza totale emessa rispetto a una lampada con spettro più ampio. Otterremo maggiore efficienza, ma meno potenza bruta. Per questo motivo, è importante controllare attentamente il tempo di funzionamento della lampada, per assicurarsi che il tubo raggiunga effettivamente la temperatura necessaria per la lavorazione.
Impostazioni pratiche
Quando si installano queste lampade sul posto di lavoro, bisogna tenere presente che la personalizzazione dello spettro influisce sulla quantità di calore generato. Una lampada progettata per una penetrazione profonda potrebbe richiedere temperature molto elevate del filamento, per far raggiungere alla superficie del vetro la temperatura desiderata. Non bisogna affidarsi soltanto alla temperatura target del vetro: è necessario assicurarsi che i ventilatori di raffreddamento e gli scudi termici siano in grado di gestire il calore generato dal filamento.
Vi invieremo le curve di distribuzione dello spettro, in modo che possiate verificare personalmente se tali curve corrispondono ai dati del vostro materiale. È tutto qui.