การแพทย์

อุปกรณ์การแพทย์และเครื่องมือความแม่นยำสูง เช่น เครื่องสแกน CT, เครื่อง MRI, อุปกรณ์อัลตราซาวด์, หุ่นยนต์ผ่าตัด, เครื่องบำบัดด้วยเลเซอร์, เครื่องวิเคราะห์ลำดับดีเอ็นเอ และเครื่องสเปกโตรมิเตอร์มวล อุปกรณ์เหล่านี้มักประกอบด้วยชิ้นส่วนสำคัญที่รวมถึง หน่วยประมวลผลประสิทธิภาพสูง, เลเซอร์, แหล่งกำเนิดรังสีเอกซ์, เซนเซอร์ และแอมพลิฟายเออร์กำลังไฟฟ้า ซึ่งสร้างความร้อนอย่างต่อเนื่องและเข้มข้นระหว่างการทำงาน การจัดการความร้อนที่ไม่เพียงพออาจทำให้ความแม่นยำในการวัดลดลง ความคลาดเคลื่อนแบบระบบเพิ่มขึ้น หรือแม้แต่เกิดการหยุดทำงานของอุปกรณ์ ส่งผลกระทบโดยตรงต่อผลลัพธ์การวินิจฉัยหรือการทดลอง ดังนั้นการออกแบบการระบายความร้อนในอุปกรณ์การแพทย์และอุปกรณ์ความแม่นยำสูง จึงไม่ใช่เพียงการรับประกันประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังเป็นปัจจัยสำคัญต่อความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือ

อุปกรณ์ต้องสามารถควบคุมอุณหภูมิให้มีเสถียรภาพตลอดการทำงานต่อเนื่องเป็นเวลานาน เพื่อป้องกันไม่ให้คุณภาพของภาพหรือความแม่นยำของข้อมูลได้รับผลกระทบจากความผันผวนของอุณหภูมิ การใช้งานในสถานพยาบาลมีข้อกำหนดด้านเสียงรบกวนที่เข้มงวด โดยเฉพาะในหอผู้ป่วย ห้องผ่าตัด และห้องผู้ป่วยหนัก วิธีการระบายความร้อนจึงต้องทำงานอย่างเงียบที่สุดเพื่อไม่รบกวนความสบายของผู้ป่วยและความเข้มข้นของบุคลากรทางการแพทย์ อุปกรณ์การแพทย์ต้องเป็นไปตามมาตรฐานสุขอนามัยที่เข้มงวด พื้นผิวของฮีทซิงก์ต้องทำความสะอาดและฆ่าเชื้อได้ง่าย ในขณะที่วัสดุต้องมีคุณสมบัติในการเข้ากันได้กับร่างกายและทนต่อการกัดกร่อน เพื่อป้องกันการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย สำหรับอุปกรณ์ถ่ายภาพขนาดใหญ่ การออกแบบระบบระบายความร้อนยังต้องคำนึงถึงข้อจำกัดที่เกิดจากระบบสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแรงสูง สภาวะสุญญากาศ หรือพื้นที่แคบด้วย

สามารถใช้โซลูชันด้านความร้อนที่หลากหลายสำหรับอุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์ความแม่นยำชนิดต่างๆ ได้ สำหรับแหล่งความร้อนกำลังสูง เช่น เลเซอร์และแหล่งจ่ายไฟ RF มักใช้แผ่นระบายความร้อนแบบน้ำหรือท่อถ่ายเทความร้อน (heat pipes) เพื่อระบายความร้อนอย่างรวดเร็วและรักษาระดับอุณหภูมิให้สม่ำเสมอ ป้องกันไม่ให้ชิ้นส่วนร้อนเกินไป ซึ่งอาจทำให้จุดโฟกัสคลาดเคลื่อน สำหรับหน่วยประมวลผลและโมดูลประมวลผลภาพ การใช้ฮีทซิงก์แบบ Skived Fin หรือ Pin Fin ร่วมกับพัดลมที่มีเสียงรบกวนต่ำ จะช่วยระบายความร้อนด้วยแรงดันอากาศได้อย่างมีประสิทธิภาพ ในสถานการณ์ที่ต้องการความเงียบสนิท เช่น หุ่นยนต์ผ่าตัดและเครื่องสแกนอัลตราซาวด์ การระบายความร้อนด้วยการพาความร้อนตามธรรมชาติ (natural convection) หรือการรวมกันของแผ่นกระจายความร้อนกับระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว จะช่วยให้ทำงานได้โดยไม่มีเสียงรบกวน เครื่องมือวิเคราะห์ความแม่นยำสูงให้ความสำคัญกับความแม่นยำในการควบคุมอุณหภูมิ โดยใช้เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิฝังตัวและระบบควบคุมแบบวงจรปิดที่ผสานเข้ากับการออกแบบฮีทซิงก์ เพื่อให้สามารถควบคุมอุณหภูมิคงที่ได้

เกี่ยวกับการบำบัดผิว ฮีทซิงก์ทางการแพทย์มักใช้กระบวนการอโนไดซ์ การพ่น หรือการเคลือบด้วยไฟฟ้าเพื่อเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อน และช่วยให้ทำความสะอาดได้ง่าย สำหรับสภาพแวดล้อมในห้องผ่าตัดและห้องปฏิบัติการ อาจเลือกใช้ชั้นเคลือบที่ป้องกันจุลินทรีย์เพื่อลดความเสี่ยงจากการเกาะติดของแบคทีเรีย วัสดุทั้งหมดต้องเป็นไปตามข้อกำหนด RoHS, REACH และระเบียบข้อบังคับเกี่ยวกับอุปกรณ์ทางการแพทย์ที่เกี่ยวข้อง เพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีพิษและปราศจากมลภาวะ