Nextreme™ Recirculating Chiller Platform

マシンビジョンは、巨大なデータ量を解析できる革新的な技術です。これは外観検査システムに見られますが、ここでは特殊なプロセスや活動の画像をカメラがとらえ、その意味を解釈します。多くの最新の応用もまた、AI（顔認証）や次世代車両の衝突検出防止、ロボット、ドローンのようにマシンビジョン技術を利用しています。

マシンビジョンの本質的な部分は、高解像度の画像をキャプチャーできることです。低解像度の画像だと画像を解釈するシステム能力に悪影響を及ぼします。画質は温度と共に劣化していくので、熱に対する保護が必要です。イメージセンサを最大動作温度以下に保つために能動的な冷却技術が最適なソリューションとなるのです。

レアードサーマルシステムズの熱電冷却器

レアードサーマルシステムズは、熱電冷却器の設計・製造を行います。ペルチェ効果を使って温度差(ΔT)を作り、センサのある面から出る熱を他の方へ移動させます。

コンパクトな形状ながら300W以上の冷却能力を持つHiTemp ETX シリーズの熱電冷却器はマシンビジョン応用の冷却に向いています。

As the demand increases for self-service systems with 24/7 availability, outdoor kiosks have become widely used in different sectors including banks, airports, train stations, retail and manufacturing. Located outdoors, kiosks are exposed to varying temperatures from less than 10°C to more than 40°C and are also exposed to rain, dust dirt and humidity.

CMOSイメージセンサを改善すると読み出し速度が速く画質も良くなります。ブレークスルーを起こす技術もまた、画像のコントラストを上げる技術で、次世代のデジタル検査システムの道を開きます。高い画質を提供できればCMOSセンサはマシンビジョンや機械学習に役立ち、物体検出や認識が可能になります。これらのCMOSセンサの応用例がロボットやドローン、OCR（光学文字認識）、バーコードリーダー、スキャナー、宇宙衛星写真、天気予報の高解像のレーダー像などに向けたマシンビジョンです。CMOSセンサはまた、人間の目では見えない可視光外の光のスペクトルの高解像度画像を撮ることができます。これは、ハイエンドな科学カメラでは有用なものです。CMOSセンサ技術は、画像を撮るという応用だけではありません。温湿度センサやX線検出器、流体の流れを見るマイクロホットプレートとセンサといった応用にも使えます。温度が高くなると画質の解像度に影響を及ぼしますので、熱の保護がCMOSセンサには重要です。画質の劣化を防ぐために、高温のペルチェ冷却器（熱電冷却器）を使えば、許容可能なノイズレベルを維持しながらセンサの温度を冷やします。熱電冷却器を特長とする能動的冷却システムは、これらの重要なデバイスを理想的温度範囲で動作させ、性能を最大限に引き出すため、熱管理のソリューションを提供します。

薄膜半導体製造の歴史は、常にプロセスを改良し続けてきました。コスト効率の高い生産のためのカギは、自動計測システムを実行してきたことです。昔から計測技術は、どんな種類の物理量やサイズでも測定してきました。薄膜製造産業では、自動計測システムは、厚さや屈折率、抵抗率、薄膜の応力などのパラメータを測定します。しかし、これらのシステムは材料の物理特性を追求するために使われただけではなく、この情報を製造プロセスにフィードバックすることにも使われてきました。

たくさんの薄膜特性は温度安定性が必要となるため、熱管理は半導体試験の段階で重要な役割を果たします。より高いスループットとパッケージング密度に対するニーズは、高速の光あるいは電気的測定システムと組み合わせることによって、熱管理システムに関する必要性をますます高めています。

化学的あるいは電気化学的な挙動や、研磨剤の挙動により、液体の冷却ループ内では腐食が生じますが、熱転送流体が湿った表面上に現れます。この結果、液体の流れは遅くなり、フィルタの詰まり、時にはポンプの部品に損傷を与えることさえあります。最悪の場合、十分な材料が流体中のコンタミを取り除いてもリークが起きる可能性があります。プロセス冷却流体の高い純度が求められる応用では、腐食はコンタミの発生になります。にも拘わらず、たいていの応用機器では、金属腐食を正しい材料と技術で防ぐことができます。

自動車産業におけるX線冷却

X線スキャナーはさまざまな業界でいろいろな機能を果たします。自動車産業では、このスキャナーは、新しいタイヤの検査に使われています。タイヤのゴムにボイドや異物混入を探すためです。モーターブロックの検査でも構台に乗せて回転させることで、X線システムを使い高速にテストしています。工業用の部品もX線スキャナーで検査し、材料構造や、潜在的な欠陥（クラックやボイド、凹みなど）、を素早く決めることができます。

工業用X線スキャナーは大量のエネルギーを発生し、そのうちのわずかな部分だけがX線として放出されます。その残りが熱として放出されます。この熱は、このスキャナーの最適な性能と長い動作寿命のためには素早く放散しなければなりません。

液冷システムはこの過剰な熱を放散するのに優れたソリューションです。レアードサーマルシステムズの液冷システムは、液体の冷媒を再循環する、自己完結するシステムです。特定の応用や発生する熱にもよりますが、いろいろ異なるタイプの液冷システムと冷媒を推薦します。ポンプは、次の機構の内の一つを使って液体冷媒を再循環させます：つまり空気の熱交換機と、液体の熱交換機、そして再循環チラーです。どの場合でも熱をX線スキャナーから取り除かれ、外部環境に放散されます。

数千もの冷却と温度制御システムが半導体製造工場に設置されており、常時作動しています。半導体製造工場で使われる重要な製造装置は、信頼性が高く、ダウンタイムを短縮できるようにサービスが容易でなければなりません。レアードサーマルシステムズは、半導体製造装置向けにカスタム仕様の冷却と温度制御システムを提供しています。

高精度の温度制御

レアードサーマルシステムズのカスタム液冷システムは半導体装置向けに特別に設計され正確な温度で装置が作動し続けるようにしています。このシステムには熱交換器やポンプ、センサ、熱電冷却器、熱電冷却アセンブリ、熱電冷却チラー、コンプレッサ、流量コントローラ、温度コントローラなどたくさん含まれています。

高性能な液体クロマトグラフィ（HPLC）は、混合物の組成成分を分離、同定、定量化することによって混合物を分析するのに使われる技術です。液体クロマトグラフィは通常は、もっと少ない量の試料で運転し、混合物内の成分を相対比例で測定しています。製薬や食品科学、石油産業の研究所でこれらの測定装置は製品開発やリバースエンジニアリングに使われています。

温度制御は、液体クロマトグラフィの分離工程で主要な役割を果たします。試料の成分と吸着材との間で起きる相互作用に影響するからです。HPLC装置の温度を制御する上で、熱電ペルチェ技術を主に2つ使います。熱電による冷却と加熱を使う試料トレイの温度制御と、分離カラムの加熱冷却です。  

工業用レーザーの応用はとても広いです。切断や、溶接、微細加工、アディティブ製造、穴あけに使われて、工業用レーザーは大量の熱を発生しますので、システムの確度や再現性に影響を及ぼします。効率よくレーザーを冷却すると、レーザーの適切な長期性能を保証します。コンプレッサベースの冷却システムはこれまで長い間レーザーシステムを冷やすのに使われてきました。一方、熱電冷却器は低出力のレーザーや光学部品をスポット冷却してきました。500W以上のレーザーシステムは、コンプレッサベースの冷却器を外部に取り付ける必要がありますが、500W以下だと熱電冷却器を使います。

Nextreme™再循環チラー

コンプレッサベースの冷却システムは、従来から工業用レーザー応用に使われてきましたが、これは性能係数（COP）が高いからです。レアードサーマルシステムズのNextreme™再循環チラーシリーズは、工業用レーザーシステム用の信頼性の高い正確な温度制御を提供します。この冷却チラーは高性能の可変速モーターを低騒音動作のために使い、従来のコンプレッサベースのシステムと比べて最大50%のエネルギー消費を削減します。