バイオセンサーの製造において適切な温度を維持すること
もし、これまでにバイオセンサーの製造に携わったことがあるなら、その困難さはよくわかるでしょう。温度が少しでもずれると、基材が変形したり、コーティングが剥がれ落ちたりします。本当に面倒なことです。
ほとんどの工場では、このような「試行錯誤による手動調整」から脱却しようとしています。データによって自動的に調整されるシステムへと移行しているのです。だからこそ、高性能な赤外線システムが好まれているのです。長時間かかって暖まる従来の対流式オーブンとは違い、赤外線は直接材料に作用するので、非常に迅速です。
バランスの取り方
赤外線ランプを選ぶ際には、ワット数や電圧をセンサーの質量に合わせる必要があります。高ワット数のクォーツランプは、即座に熱を発生させるので、急速な硬化処理には最適です。しかし、問題点もあります。無理に高い出力を与えると、局部過熱が起きてしまいます。わずかな過熱でも、センサーの感度が低下してしまいます。これは完全な無駄遣いです。
機器とデータ
波長を正確に調整するために、特定のコネクタやコーテッドクォーツを使用します。短波長の赤外線は材料の内部まで浸透し、長波長の赤外線は表面を加熱します。この仕組みを「スマート」にするために、これらのランプをPIDコントローラーに接続し、リアルタイムで温度を測定します。そうすることで、各加熱サイクルの記録が残り、工程がどのように進行するかが把握できます。もう、なぜバッチAはうまくいったのにバッチBはうまくいかなかったのかと悩む必要はありません。
トレードオフ
もちろん、すべてがうまくいくわけではありません。赤外線システムはスペースを節約し、処理時間を短縮するのには優れていますが、大量の廃熱が発生します。もし空調や冷却装置が十分でなければ、問題が発生します。周囲の熱がセンサーに影響を与え、精度が低下します。また、装置周辺の空気が過度に高温になると、ソケットが過熱し、ランプが本来よりも早く壊れてしまいます。
しかし、適切に冷却を行えば、これは非常に有効なシステムです。