[ 火星表面探査 ]

火星での紫外線環境は創造を絶するほど劣悪です。しかしそれらを測るには惑星探査機に計測機器を装備する必要があります。紫外線は、光化学、表面酸化、生態へのダメージなどに大きな役割を果たしています。AvaSpec 小型分光計の特殊軽量バージョン(重量 100グラム)は、火星への将来のミッションのため UV-可視スペクトルを測定することを目指しました。

AvaSpec の応答は、分解能 1.5 nm、波長範囲 200〜800nmをカバーしています。現時点での大きな不確実性は、UV波長で火星大気中の浮遊塵の光学特性の誘導にあり、これらのパラメータは、(米)放射線腫瘍学会の生物学的な調査における 火星表面への UV伝達の正確なモデリングが必要になります。この機器は、このように広い波長領域にわたって光学特性の導出を可能にし、紫外から可視までの表面スペクトルを提供します。打ち上げは、火星へミッション ExoMars の 一環とし 2013年になる見込みです。

[ 森林火災探知 ]

森林火災探知機は、早期発見と追跡を通じて森林火災の影響を最小限に抑えるためのシステムを目指してポルトガルで開発されました。それには、Avaspec-2048-USB2分光器、ビデオカメラ、測候所、望遠鏡、データ処理/制御部、通信ユニット等がインストールされています。そのシステムは自律 自動化されたシステムで、人間による観察が不要になります。

望遠鏡とビデオカメラは絶えず水平線を 320°スキャンし、その光は分光器に導かれ処理 分析されます。システムは森林火災を検出するたびに、アラームレポート(火災の場所、検出時間、気象条件等)を SMS、IP、GSM を経由してオペレーションセンターに送ります。

[ 高速LEDソーティング ]

我々の日常生活に用いる照明は、新しい次元の機器に置き換えられています。とりわけ発光ダイオード(LED)や有機 ELは、今後 10年間に急速な伸びが予測されています。しかしこれにはカラーでマッチングが重要です。これらの色のパラメータは、分光器 AvaSpec-2048-USB2によって知ることが出来ます。


[ 野鳥調査 ]

細長くちばしプリオン、またはハシボソクジラドリは主に南の海で発見された海鳥の種です。彼らの成熟度レベルを決定するには、羽の色とか装飾的外観が使用されます。分光法は、客観的に皮膚や羽毛の色を評価するために使用され、ラップトップ、バッテリー、光源と接続されている反射プローブを用いた AvaSpec-2048が用いられています。


Page 2Miroqro Ltd. 548-11 Suwarashi, Sagamihara Midoriku, Kanagawa 252-0176
[ 非侵襲心血管疾患のリスク判断 ]

糖尿病、心血管疾患や、腎不全などの主要な慢性疾患等の心血管リスクを発見するための 簡単、かつ即時の予測が出来る AGE-Readerが開発されました。これは非侵襲的に患者の終末糖化産物(AGEs)の蓄積を評価することで行います。

これには AvaSpecシリーズ分析計を用い、紫外線による皮膚の自己蛍光を使用して行われます。AGEsは、糖尿病や他の一般的な条件の慢性合併症の発症に重要な役割を持っています。組織内の AGEの量は、このような合併症の重要な危険予測因子として機能します。AGE-Readerは過去 10年以上もの間、医療専門家と患者双方にとって快適かつ安全な方法として何千人もの患者のテストに使用され、直接使用可能な結果を提供しています。

[ 肥料濃度監視システム ]

作物への肥料の適切なレベルを測定し、与えるのは時間がかかる仕事です。ここに紹介する Yaraシステムは、これらの作業が容易になるように設計されたものです。

デュアルチャネル AvaSpecシリーズ分光器を使い、トラクターの上の青色のボックスに光ファイバーと処理用の電子回路を搭載し、システムが作物の光学的特性のリアルタイム測定を行い、それに応じて肥料の量を決定します。土地の肥沃(ひよく)は作物の窒素レベルで分かり、これは反射分光法により測定されます。可視光範囲(380〜740nm)の反射は葉のクロロフィル量の指標で、近赤外域(700〜1000nm)の反射率は、主作物のバイオマスによって影響されます。Yaraシステムにはリアルタイム監視するための端子が用意してあります。特別な監視形状と組み込まれた放射照度補正により正確な測定を保証しています。システムは作物と GPSデータをデータカードに記録します。

[ 色測定 ]

一般的に対象物の色の測定と、色の濃い液体の測定は異なったセットアップ、反射プローブや積分球を用いて行ないます。分光計は波長、380〜780nm、スペクトル分解能 FWHM 5nmのが必要とされます。さらに白色連続光源と白色反射タイルも必要とされます。アプリケーションごとに異なるプローブを使用することができます。反射色の測定のための典型的なセットアップは以下のとおりです。

[ UV/VIS 吸収分光分析 ]

流体中の吸光度測定は、インライン吸光またはサンプルの吸収ともに異なる設定と波長範囲で行うことができます。UV/VIS分光測定には、200から1100nm および 1.4nmの FWHMスペクトル分解能の範囲で設定することが出来ます。またアプリケーションごとに異なるプローブを使用することが出来ます。


Page 3Miroqro Ltd. 548-11 Suwarashi, Sagamihara Midoriku, Kanagawa 252-0176
[ 放射照度測定 ]

分光放射照度の測定は、光ファイバーコサインコレクタ、または積分球と同じように、異なる設定と波長範囲で行うことが出来ます。放射照度の測定は、紫外、可視光、近赤外でも同様に行うことが出来ます。絶対放射測定には、Avantes校正実験室でキャリブレーション(較正)された分析計を用いて 200〜400nm、350〜1100nm、UV/可視 200-1100nm、または 1100-2500nm のレンジで測定することが出来ます。このキャリブレーションは固定設定で行われるため、すなわち光ファイバー、ディフューザーは後に交換することは出来ません。セットアップをより柔軟にするため、校正光源 VIS/NIR光源(AvaLight-HAL-CAL)、または UV/VIS光源(AvaLight-DH-CAL)を使って現地でキャリブレーションすることが出来ます。Avantes社の包括的な AvaSoft-IRRADソフトウェアでは、放射照度校正を実行することが出来ます。

[ LEDの測定 ]

発光ダイオードの製造において、多種多様な色や明るさの製品の製造が可能になった現在、正確に光学特量を測定することが必要になってきました。この LEDの測定には 2っの項目があり、それらは光度測定放射測定です。測光は人間の目の応答範囲の可視光に関する測定で、放射測定は人間の目の応答範囲に限定されることはありません。測光と放射測定分析の両方で、LEDから放出されるパワーや強度を特徴づけることが出来ます。

発散されるパワーは、発散方向に関係なく LEDから発せられたすべての電力(光束)でルーメンまたはワットです。強度は通常、LEDの軸に沿って観察者に向かってくる単位立体角当たりの光束で、カンデラで与えられています。LEDのはそのサイズのためマスクが非常に困難であり、現在どのような測定を実行すべきかを定義する標準はありません。LEDテスト、計測機器の設計、および使用における慎重な検討は、アプリケーションに合わせた有効な測定結果を得るために重要となります。LEDからの全光束を測定するための最も簡単かつ迅速な方法は、Avantes分析計に積分球を結合し使用することです。

積分球は、光放射を測定するためのシンプルなデバイスです。積分球の内面は完全拡散であり、空間的に一様な反射率を有します。拡散面から拡散面への輻射交換は光を積分統合し、その結果球体内壁上の任意の点で等しい輝きをもたらします。システムは、ハロゲン光源 AvaLight-HAL-CAL-ISPで校正することが出来ます。AvaSoft-IRRAD分析計ソフトでは、測定したスペクトル分布からパラメータを計算し、絶対放射測定を行うことが可能です。また測定された光の強度μWcm-2NM-1が計算・表示され、分光放射照度として保存することが出来ます。

さらに、以下の出力パラメータは別のウィンドウに表示されています: 放射量 μW/cm2、μJoule/cm2、μWatt、またはμJoule、測光量 ルクス、またはルーメン、色座標 X、Y、Z、x、y、z、u、v、色温度。付け加えて、スコープモードでの生データは、次のようなLEDの測定のために特別に便利なパラメータ、ドミナント波長、純度、中心波長、ピーク波長、重心などなどを含み xy色度図のように表示されます。


Page 2Miroqro Ltd. 548-11 Suwarashi, Sagamihara Midoriku, Kanagawa 252-0176
アプリケーション一覧

Avantes の分光器は、センシングとセンサアプリケーション等非常に多種多様の分野で使用されています。以下にその一覧を表示します。:

  • 農業
    - 土壌酸素含有量の測定、蛍光を使ったクロロフィルの測定、作物の硝酸肥料濃度の測定
  • 天文学
    - 星、惑星や彗星のスペクトルの測定
  • 自動車産業
    - 油中の水分汚染濃度、窓ガラスのコーティングオンライン測定
  • 生物学
    - クロロフィル濃度と UV吸収を測定、色の変化や直射日光の影響を受けた魚の性的行動を測定、鳥の羽の色と装飾外観の調査、高所に咲く花エーデルワイスの紫外線防御機構であるフォトニック結晶構造解析調査、小生体分子の特性、昆虫のキューテクルが作り出す視覚効果を再現した人工バイオインスパイア多層システム
  • バイオテクノロジー
    - 強い UVパルス発光後の微生物の生存
  • 化学
    - 燃焼プロセスにおけるリン酸塩の測定、結晶化プロセスの終点検出、ガスの酸素濃度測定、触媒反応におけるバナジウムの酸化状態、高密度マルチモード集積ポリマーの光学特性、炭化水素生成に及ぼす有機不純物の効果
  • コーティング業界
    - 光学的に透明なコーティング膜厚測定、ガラス窓の色のインライン測定
  • 測色
    - プラスチック、繊維、食品、塗料、鳥、魚、トカゲ等の色判定
  • 建設
    - 高エネルギースパーク発光による二重ガラス窓内のガス含有量測定
  • 化粧品
    - 口紅、ネイルポリッシュ、ヘヤダイの色測定
  • 酪農業
    - 乳製品やヨーグルトの測色、製造工程中にチーズの一貫性測定
  • 歯科
    - 歯と歯茎の歯石スペクトル解析、プラズマ分光法による虫歯識別
  • 皮膚科
    - 消化カロテノイドの紫外線保護との相関における皮膚の UV吸収測定、皮膚を通して血流中に浸透する化学物質の定量
  • 環境
    - ディープ UV吸収による水質測定(塩素/硝酸塩)、海水の pH測定、15キロ離れた森林火災検知、レーザーポインタースタイルのガス漏れ検出器の性能定量化モデル、UV放射線モニタリング
  • フィルム業界
    - サーモグラフィックフィルムと照明の色のを制御

  • Page 3Miroqro Ltd. 548-11 Suwarashi, Sagamihara Midoriku, Kanagawa 252-0176
  • 食品
    - トマトジャガイモの水分量測定、ニンジンとトマトの糖度測定、オリーブオイル原産地、近赤外分光法を用いたリンゴ、キウイフルーツ、桃の熟中の可溶性固形分の定量、白ワインの香りと味の定量、バナナの色の変化による熟成度の検出、調理プロセス間の肉の色の変化
  • ガスクロマトグラフ
    - UV吸収やガス検知
  • 宝石学
    - 吸収ピークを測定することにより、ダイヤモンドの価値決定(天然/合成)、ダイヤモンドや他の宝石の色尺度、ラマン分光法を用いた宝石の真偽判定
  • LCD産業
    - 薄膜のトランスミッション、遅延特性、ねじれ角、厚さ、他の光学性質測定
  • LIBSレーザー誘起ブレークダウン分光
    - 固体と気体の分析、サファイアのベリリウム汚染
  • 照明工業
    - レーザーダイオードと LEDの特性、水の浄化に使用される紫外光源の照度測定
  • 気象学
    - UV放射線モニタリング
  • 医療
    - モグロビン測定、チトクロームとβ-カロテン非侵襲的に、バイパス手術中の心筋虚血を監視するための CO2 HbO2の測定、腫瘍の酸素消費量、がんや心血管疾患の診断蛍光測定
  • 軍事
    - 暗視装置の煙スクリーンの色識別、伝送、照明測定
  • ナノテクノロジー
    - プラズモンラインの形状検出、サブ波長の正孔配列による非相互反射測定
  • 麻薬
    - ラマン分光法による薬物の判定
  • 原子力産業
    - アクティブ原子炉内での蛍光検出
  • 光学フィルタ
    - 干渉フィルターの吸収、透過特性を決定することによる品質管理
  • 絵画産業
    - 色混合プロセス中のカラーオンライン測定
  • 製紙業界
    - 紙の白色測定、紙パルプの水分測定
  • 癌細胞の粒子サイズ分析
  • 医薬品
    - 発酵槽内のバクテリア濃度の測定、結晶化プロセスにおける終点検出
  • 太陽光発電業界
    - 製造工程における膜圧測定および分光吸光度測定
  • プラズマエッチング
    - 膜厚測定

  • Page 4Miroqro Ltd. 548-11 Suwarashi, Sagamihara Midoriku, Kanagawa 252-0176
  • 印刷業界
    - インクの色決定、印刷インキを乾燥させるためのハイパワー UV光源の分光測定
  • 高温測定
    - 発電所のタービンブレードの温度測定
  • 放射測定
    - 光源と太陽のエネルギースペクトル測定
  • ラマン分光法
    - 有機化学化合物の分析
  • 半導体産業
    - ウェハの膜厚測定とマッピング
  • ソーラースペクトル測定
    - 太陽光発電性能評価のための、気団(cf.寒気団等)とリファレンススペクトルの測定
  • 宇宙研究
    - 火星表面上での紫外線測定
  • サングラス業界
    - UVA、UVB、UVC、サングラスの吸光度を測定する
  • 繊維工業
    - 色測定