IRを使ってガラスのアニーリングを正しく行うには
もし、実験用のガラス器具が真空下で突然割れてしまった経験があるなら、なぜ私たちがこれについて話しているのか、よく理解できるでしょう。それは本当に厄介な問題です。通常、ガラスが急激に冷却されたり、アニーリング中に温度が急上昇したりすることで、内部に応力が生じ、それがガラスの壁面に蓄積されてしまいます。
だからこそ、高精度な赤外線（IR）センサーを使用するのです。赤外線センサーの方が反応速度が速いのです。従来の抵抗コイル式の装置では反応に時間がかかりますが、赤外線センサーはほぼ即座に反応します。
なぜ0.1℃の精度が求められるのか
ガラスは繊細な素材です。単純に直線的に温度が上昇するわけではありません。数度の微妙な温度変化でも、完璧な製品として機能するか、高価な廃棄物になるかの違いが生じます。
私たちは0.1℃の精度を目指しています。なぜかというと、ガラスの各部分、つまり曲面や角々まで同じ熱平衡状態になる必要があるからです。もし「冷たい部分」があれば、そこに応力が生じ、その応力がひび割れの原因となります。
さらに、私たちは短波長の赤外線を使用します。短波長の赤外線は、長波長の放射光よりもガラスの内部に深く浸透します。これにより、厚壁のフラスコの中心部を加熱しても、表面が焼けることはありません。
应力によるひび割れを防ぐには
その恐ろしいひび割れを防ぐためには、滑らかな温度低下が必要です。私たちはIRセンサーとPIDコントローラー、そしてリアルタイムで反応する熱電対を組み合わせています。
IRランプの利点は、その迅速な反応性です。もしセンサーが0.2℃の温度上昇を検出したら、すぐに電力が切れます。待つ必要はありません。
従来のマッフル炉ではこれは不可能です。そうした装置は熱容量が大きすぎて反応が遅いのです。しかしIRランプはそうではありません。
注意点（何事にも欠点はある）
ただし、このような高精度を実現するためには、電源にかなりの負担がかかります。0.1℃の精度を維持するためには、「汚れた」電力は使えません。クリーンでノイズのない直流電源、または高性能なSCRが必要です。もし電力供給にノイズがあると、ランプの点滅が起こります。それは微妙な問題ですが、精度を損ないます。
要するに、電気的なフィルタリングもセンサーと同じくらい精密でなければ、システム全体が機能しなくなってしまいます。