バイオセンサーの製造において、適切な熱を得ることは非常に重要です。化学結合を促進し、表面を活性化させるためには十分な熱が必要ですが、過度に熱を加えると基材が損傷してしまいます。つまり、微妙なバランスが求められるのです。
そのため、私たちは赤外線システムを利用しています。赤外線システムは非常に高速であり、正確な温度制御も可能です。また、従来の加熱方法では得られないほどの精度を実現できます。さらに、最新の「スマートファブリケーション」では、これらのシステムは単独で動くだけでなく、デジタルコントローラーと連携して生産プロセスを適切に管理しています。
力と精度のバランス
赤外線システムの仕様を決定する際には、熱密度と材料が耐えられる範囲との間のトレードオフを考慮する必要があります。高ワット数のランプを使えば迅速に処理できますが、電圧が不適切だと局所的に過度な熱が発生します。これは大変な問題です。センサー層が破壊されないように、PIDコントローラーを使用して、実時間で出力を調整します。これにより、適切なタイミングで出力を抑えることができます。
機器とネットワーク
私たちは石英ハロゲンランプを使用しています。石英は高温に耐えられる上、赤外線を遮断しないため最適です。また、停止時間を最小限にしたいため、これらのランプは簡単に交換できるように設計されています。ランプが寿命を迎えたら、簡単に取り外して新しいものを取り付けるだけです。しかし、本当の変化は、これらのランプがネットワークの一部として機能する点です。赤外線出力を実際のセンサーフィードバックに結びつけることで、現在の工程の状況に応じて熱のパターンを即座に調整できます。
欠点
迅速な起動時間は大きな利点ですが、一方で欠点もあります。強力な赤外線は多くの熱を発生させます。そのため、単にランプを接続して放置するわけにはいきません。空調や冷却システムが十分に強力でなければ、クリーンルーム内の余分な熱を除去できません。冷却が不十分だと、周辺の電子機器が正常に動作しなくなります。そうなってしまうと、校正も不可能になってしまいます。