利点1：幅広い波長範囲

400 nmから1,800 nmの光を検出できるSenorics社のセンサーは、1個の集積チップで可視(VIS)および近赤外(NIR)スペクトルに対応できます。これに対し、分光計に通常使用されているシリコンは、400 nmからわずか1,100 nmまでのスペクトルを対象にしています。では、広範囲なスペクトルへ対応できることがどうしてメリットとなるのでしょうか。

例えば、包装業界で、ボール紙が適切に乾燥しているのかを知る必要がある状況を想定しましょう。ボール紙は乾燥し過ぎると、折り畳んで箱や蓋にする際に簡単に破れます。湿り過ぎると、ひだができます。無駄を最小限にしてできるだけ効率化させるには、製造工程で乾燥と湿度の管理を行うことが必要です。

水には400～1,800 nmの間に吸収スペクトルのピークが2点あり、1点は960 nm、もう1点は1,460 nmです。図で示されているように、1,460 nmにおける水の吸収帯は960 nmのものよりも非常に高くなっており、材料に含まれている水に関してより詳しい情報を提示してくれます。

水の他にも、シリコン検出器によるスペクトルを超える波長に対応する分光計が必要になる使用事例は非常に多くあります。例えば、リサイクルの際に、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリプロピレン(PP)などのさまざまなプラスチックを区別する状況、綿、ポリエステル、ウールなどの生地を識別する状況が例として挙げられます。

利点2：カスタマイズにより、ニーズに適合できる

2つの日常的な状況を考えてみましょう。糖尿病の人が、レストランで友人に会っています。彼女は友人が飲んでいるおいしそうなジュースを注文したいと思います。しかし、その中に砂糖はどれくらい入っているでしょうか。残念ながら、お店の人は把握していません。

次に、別の場所で別の状況です。農家が畑で作業していますが、天気予報によると、数日良い天気が続くようです。今日、小麦を収穫するべきか、それとも数日待つ方が良いか…どちらが良いかはっきり分からず、農家は迷っています。

これらは全く異なる2つの状況です。糖尿病の人はジュースに含まれる砂糖の量が、農家は小麦の中の水分とタンパク質の量が、わかればいいのにと各々強く思っていることでしょう。Senorics社の技術があれば、これは可能です！
この技術があれば、画素数、波長範囲、サイズなどにを完璧にカスタマイズしたセンサーチップを組み立て、ニーズと必要条件にぴったり合致させることができます。つまり、必要条件、測定物質、さらにその日常生活での使用事例を伝えます。すると、全ての必要条件に基づいて、使用事例に対するチップ、必要な波長範囲、対応ソフトウエア、キャリブレーションモデルなどのセンサーソリューションが構築されるのです。

最終的には、既存の測定機器に内蔵、あるいは新機器を開発し、高度にカスタマイズされたセンサーソリューションをお届けすることができます―糖尿病患者、農家、その他特定のターゲットグループの皆様に。

利点3：少ない部品＋小型化＝高い柔軟性

Senoric社のチップはモノリシックで、分散素子や機械部品が含まれていないので、振動や衝撃に対して堅固です。さらに、小型で高さが低く、そのサイズ感は1セント硬貨と同じです。そのため、モバイルデバイスにも固定デバイスにも幅広く使用でき、小さくて狭いスペースが限られる機器にも実装可能です。

例えば、ガレージ内で仕事をする場合、小型で便利な測定機器にこのチップを使用し、車のラジエーター液を交換する必要があるのか、まだ使用できるかどうかがすぐに確認できます。家電メーカーであれば、チップを洗濯機に内蔵することで、日々の洗濯の中でウールのセーターが縮まないようにサポートすることもできるでしょう。内蔵チップによって衣類の製造生地を簡単に確認でき、洗濯温度、使用洗剤、選択洗浄プログラムについてアドバイスが得られます。

利点4：低コストゆえ直ちにマスマーケットへ

各利点にはそれぞれに特色があり、Senoric社技術が優れていることを示しています。しかし、これらの利点が組み合わさるとこの技術が際立ちます。

高価な実験装置と対照的に、Senorics社のチップはシリコンベースのチップと同等価格で利用可能です。また、シリコンのスペクトル範囲にInGaAsの範囲加わるので、対象が広がります。

つまり、VISとNIRの波長である400 nmから1,800 nmまでの幅広いスペクトルが対象になるということです。このチップは極めて小型で高さが低いだけでなく、幅広い機器に、しかもスペースが限られているものでも使用できます。これらのあらゆる利点を低価格で実現します。

Senorics社の技術の評価には、評価キット1.0が最適です。
繊維の材料判定モデルが内蔵されており、サンプルも付属されます。
綿、ナイロン、シルク、ポリエステルを区別できる繊維識別デモで、分類の性能をご確認ください。
実際の動作は、以下動画をご参照ください。

繊維の分析

操作手順

評価キットをスマートフォンに接続して、PCのソフトウェアを起動します。
評価キットをサンプル（繊維）の上に置き、ボタンを押して測定を開始し、しばらく待ちます。
この後、測定の結果が表示されます。

医薬品の識別

NIR分光法で医薬品の物質を特定します。 このデモケースでは、イブプロフェン、パラセタモール、パントプラゾールなどを区別できます。 ビデオを見て、どのように機能するかをご参照ください。

洗濯機用の繊維と洗剤の検出

洗濯機のユーザーは、洗剤、洗浄方法、および繊維にあわせ過度の負担をかけています。 したがって、貴重な時間をかけずに洗濯をするためのソリューションが必要です。 この事例の概要をダウンロードして、VIS / NIR分光法を使用して洗濯機内の繊維製品を検出する利点についてご確認ください。

段ボール製造における反りを低減するための水分検出

紙の水分量が不明で変動すると、段ボールの製造で反りが発生します。 これにより、段ボール生産2％が不良品として直接リサイクルされます。 この事例の概要をダウンロードして、センサーを使用して製造プロセス中に水分量を検出する方法をご参照ください。

クーラント液

自動車用エンジンは、動作温度を調整するために高性能クーラントが必要です。 老朽化したクーラントは、ウォーターポンプ、ヒートガスケット、シリンダーヘッド、またはバッテリーに重大な損傷を与える可能性があるため、できるだけ早く交換する必要があります。 分光センサーを使用してクーラントの品質を継続的に監視し、クーラントの種類を特定したり、誤った充填を検出したりする方法を提案します。