石英ガラスのアニーリング時に発生する、厄介な「デッドゾーン」への対処法
もし、複雑な形状をした石英ガラス製品がアニーリング中に割れてしまったことがあるなら、そのイライラ感はご存知でしょう。すべてを正しく行っているのに、それでも製品が壊れてしまいます。なぜでしょうか？通常、それは「デッドゾーン」が原因です。
これは単純な問題です。容器の形状が熱の伝達を妨げているのです。熱が特定の接合部や曲がりくねった部分に届かないと、内部に応力が生じます。そして、この応力こそがガラスを破壊する原因となります。一般的な抵抗加熱装置では、奇妙な形状をしたフラスコや特注の管の周囲に熱を当てることができません。そういう状況には向いていないのです。
そこで役立つのが短波長のIRランプです。
必要な場所に熱を届ける
短波長のIRランプの利点は、単に熱風を当てるだけの方法よりも、石英ガラスの中をずっと効果的に貫通できることです。一つの熱源ではなく、複数のランプを多角度から配置することで、ガラスの首の部分や底の部分、そして他の難しい接合部にも同時に熱が当たります。高い熱密度を持つランプを使用することで、表面を焼き付けることなく、素早く温度を上げることができます。
設置に関するポイント
このような用途には、通常、高出力の石英ハロゲンランプを使用します。電力については、自分の電圧環境によりますが、ほとんどの場合は230Vが適しています。しかし、多数のランプを使用する場合や、過度な電流を流したくない場合は、400Vが適しています。R7またはSK15のコネクタを使用します。これらは簡単で安全であり、交換も容易です。また、ランプのケースが石英でできているため、フィラメントは非常に高温になっても劣化しません。
デメリット（何かしらの代償は必ずある）
高い熱密度は素晴らしいですが、それには問題も伴います。例えば、小さなチャンバーに2000Wのランプを多数入れすぎると、内部の空気が極端に熱くなります。注意しないと、ランプ自体が溶けてしまうこともあります。そのため、十分な冷却ファンや水冷システムを用意する必要があります。また、ランプを適当に配置してはいけません。間隔を考慮することが重要です。私たちは段階的に配置することを推奨します。そうすることで、IR波が重なり合い、デッドゾーンを解消できます。これが、ガラスが冷却され始めた瞬間に破裂しないようにする唯一の方法です。