Кровь, пот и слезы: инновации, лежащие в основе многоволновых светодиодных пакетов Ushio

Подразделение Ushio EITEEX выросло и разработало самую большую коллекцию светодиодов на рынке. Охватывая все длины волн фиолетового, видимого и инфракрасного (ИК) диапазона от 365 до 1750 нм, этот обширный каталог представляет собой универсальный магазин для одно- и многоволновых светодиодов. Компания Ushio, известная своей приверженностью к индивидуальной настройке и первоклассным качеством продукции, предлагает беспрецедентный выбор продукции и возможность предоставить уникальное решение для каждого приложения. Независимо от того, требуется ли вам один чип высокой мощности или до трех чипов, каждый из которых излучает разную длину волны, Ushio может найти правильный рецепт для достижения ваших конечных целей.

Стандартный многокристальный светодиод EITEEX.продукты относятся к семействам пакетов SMT и пресс-форм. Эти светодиоды, способные одновременно излучать две или три длины волны света, идеально подходят для приложений с низким энергопотреблением, таких как датчики жизненно важных функций и другие медицинские инструменты. Светодиоды пресс-формы известны как образец стандарта для узкоугольного излучения света; однако этот тип светодиодов имеет довольно большую высоту корпуса. Когда места немного меньше, предпочтительным стандартом являются светодиоды SMT, поскольку их более короткий корпус занимает меньше места.

Когда приложения требуют более высокой выходной мощности многоцветной печати, такой как автоматическое распознавание номерных знаков (ANPR), Ushio разрабатывает и производит индивидуальные многочиповые пакеты SMBB и светодиоды EDC, где требуется меньшая занимаемая площадь. Кроме того, фотодиоды могут быть интегрированы в индивидуальные пакеты для сенсорных измерений и анализа наряду с возможностями излучения света. Другие настраиваемые параметры включают форму корпуса, тип и количество светоизлучающих чипов.

Почему для вашего приложения выбирают мультичиповый светодиодный продукт Ushio EITEEX?

До трех разных длин волн, излучаемых из одного корпуса

Меньшая занимаемая площадь, чем несколько однокристальных светодиодов в отдельных корпусах

Гибкие схемы освещения возможны с независимо управляемыми микросхемами

Параметры настройки позволяют добавлять дополнительные длины волн и фотодиоды для приложений, требующих сложных измерений и анализа.

Внедрение мультичиповых светодиодов Ushio в датчики кислорода в крови и мониторы сердечного ритма

Для измерения насыщения крови кислородом оксиметрия обычно контролирует поглощение света артериальной кровью при воздействии определенных длин волн, обычно 660 нм видимого-красного света и 940 нм ИК-света. Богатый железом белок, отвечающий за распределение кислорода по всему человеческому телу в виде красных кровяных телец, гемоглобин, проявляет существенно разные свойства в полностью окисленном состоянии (оксигемоглобин - HbO2) или когда уровень кислорода резко снижен (дезоксигемоглобин - Hb). Эти изменения состояния напрямую влияют на количество света, поглощаемого кровью, что позволяет специалистам определить, является ли уровень окисления причиной для беспокойства. Чтобы быть конкретным, оксигемоглобин поглощает большую часть длины волны инфракрасного излучения, отражая больше видимого красного света, чем деоксигенированный гемоглобин, и наоборот.

Обычно эмиттеры на 660 и 940 нм комплектуются одним фотодиодом и активируются поочередно. Чтобы получить четкое представление о различиях в поглощении, разработчики могут разработать гибкую схему освещения, в которой каждый излучатель активен в течение разного периода времени. Это означает, что конечный пользователь получит пакет светодиодов, идеально подходящий для его нужд. В случае мониторов сердечного ритма предпочтительны зеленые волны с длиной волны около 525 нм, поскольку гемоглобин имеет наивысшую скорость поглощения света на этой длине волны. Кроме того, многочиповые светодиодные корпуса позволяют существенно уменьшить размер носимого сенсорного оборудования благодаря меньшему количеству светодиодных корпусов, меньшей занимаемой площади и гибкой схеме освещения, описанной выше.

Помощь экспертам в области медицины и OEM-производителям точных устройств для тестирования образцов

Тестирование образцов, такое как рутинное исследование свойств крови и мочи, играет жизненно важную роль в анализе содержимого образцов, и ключевой частью этого процесса является процесс, называемый флуоресцентной спектроскопией. Этот тип анализа позволяет медицинским работникам анализировать количество различных соединений в образце. Основная предпосылка флуоресцентной спектроскопии - это применение электромагнитного излучения к раствору для возбуждения электронов в определенных существующих соединениях. Эта передача энергии затем заставляет сами электроны излучать свет. Хотя этот новый метод является неинвазивным по своей природе, он завоевал хорошую репутацию для быстрой диагностики некоторых видов рака.

Традиционно измерение флуоресценции проводилось в области, контролируемой металлогалогенными или ртутными лампами, ксеноновыми лампами и лазерами; тем не менее, доминирование этих источников света, особенно в области флуоресцентной микроскопии, теперь также должно бороться с крошечным размером мощных многочиповых светодиодов. Светодиодные источники света имеют очень длительный срок службы и малую площадь основания, особенно по сравнению с ртутными или ксеноновыми лампами, но их основные преимущества заключаются в минимальном тепловыделении, почти монохроматическом излучении с длиной волны и нулевом выделении озона. Эти факторы особенно ценятся производителями оригинального оборудования (OEM) медицинских устройств.

Несколько реагентов, которые представляют собой соединения, используемые в тестовом анализе, используются для извлечения большого количества информации из образца. Каждый реагент взаимодействует с разной длиной волны света; поэтому потребуется светодиод с несколькими длинами волн возбуждения флуоресценции. Наиболее часто запрашиваемые длины волн возбуждения - 405 нм, 525 нм и 640 нм.

В 2020 году особенное применение этого типа светодиодов в медицине, получившее широкую огласку, - это тест полимеразной цепной реакции (ПЦР). Хотя существует несколько методов обнаружения нового коронавируса, SARS-CoV-2, тест ПЦР используется наиболее широко и считается наиболее надежным. Этот метод включает в себя взятие небольшой части коронавируса и ее многократную репликацию в надежде обнаружить тот же генетический материал в заданном образце. Тесты ПЦР чрезвычайно чувствительны, поэтому вирус можно обнаружить в образце, даже если у человека еще нет его большого количества. Это не означает, что вирус может быть обнаружен немедленно, поскольку во время теста должно быть достаточное количество вируса в носу и горле.

Сортировка: светодиоды Ushio входят в коротковолновый инфракрасный диапазон

Еще одно применение, особенно подходящее для светодиодов Ushio EITEEX, - это измерение содержания воды и сахара в обработанных пищевых продуктах, фруктах и ​​овощах. Использование коротковолновых инфракрасных (SWIR) светодиодов в сочетании с системой камер SWIR расширилось в последние годы. Как и в случае измерения насыщения крови кислородом, длины волн с поглощением целевого соединения и без него объединяются в один светодиодный корпус. Вода имеет высокую скорость поглощения в диапазоне длин волн около 1450 нм, в то время как сахар поглощает больше света в диапазоне от 1500 до 1650 нм. Многокристальные светодиоды обеспечивают наиболее точное освещение для точных измерений в этой области.

Каждый материал, будь то органический или искусственный, имеет различный молекулярный и химический состав. Различные структуры отражают или поглощают лучи SWIR в разной степени, и это позволяет нам научить машины идентифицировать предметы в процессе сортировки. Многие органические материалы поглощают большую часть лучей в диапазоне длин волн от 1000 до 1750 нм. Если поглощается больше лучей, как в случае материалов с высоким содержанием влаги, таких как фрукты и овощи, изображение будет темнее при захвате устройством формирования изображения SWIR; напротив, материалы или вещества, которые отражают больше лучей, будут казаться ярче. Этот тип спектроскопии может использоваться для обнаружения и измерения содержания воды для отделения фруктов от посторонних предметов на производственной линии или для различения различных полимеров, присутствующих на предприятии по переработке пластика.

После того, как ожидаемая абсорбционная способность 1050 нм была измерена и введена в программное обеспечение для сортировки машины, можно дать машине команду принять или отклонить все, что проходит через ее поле зрения, с соответствующим уровнем светопоглощения. Это также может быть использовано при контроле качества продукции для выявления предметов, которые сделаны из правильного материала, но были повреждены до процесса сортировки. Типичный пример этого процесса - сортировка фруктов на линии. У яблока может быть синяк под кожей, который не виден человеческим глазом, но зрение SWIR может выявить этот дефект для сенсорного устройства и вызвать удаление яблока с производственной линии, не требуя от человека отслеживания вручную. Эта способность обнаружения влаги позволяет даже измерять и учитывать зрелость различных продуктов при движении по конвейерной ленте. Рекордный светодиод SMBB1050GD 700 мВт от Ushio отлично подходит для этого конкретного применения.

В то время как длина волны 1050 нм идеальна для сортировки пищевых продуктов на основе влажности, Ushio предлагает широкий спектр светодиодов для приложений SWIR с охватом всех длин волн от 1000 до 1750 нм. Для приложений за пределами инфракрасного диапазона, коллекция EITEEX LED также охватывает видимый и фиолетовый свет вплоть до длины волны 365 нм.

8 микросхем в 1 корпусе: результат постоянного стремления к инновациям в области SSL-инженерии

В Киото, Япония, инженеры по твердотельному освещению (SSL) в Ushio просто не хотят сидеть сложа руки и смотреть на свои достижения. За достижениями подразделения SSL Ushio стоит команда преданных своему делу профессионалов, которые всегда стремятся улучшить прошлые успехи. Примером этого является разрабатываемый в настоящее время новый тип настраиваемого светодиодного корпуса, который может включать до восьми различных микросхем в одном корпусе.

Это ошеломляющее достижение может произвести революцию в конструкции сенсорных и аналитических устройств с возможностью иметь до восьми различных длин волн фотоэмиттеров и фотоэлементов на одном крошечном месте. Корпус размером 2,9 мм на 2,2 мм будет содержать чипы с независимым приводом и, как ожидается, будет интегрирован в жизненно важные датчики и спектральные датчики, а также будет участвовать в приложениях для сортировки по цвету и контроля качества.

Объединение лучших из лучших: растущая история подразделения SSL Ushio

Поскольку его сила в секторе SSL продолжает расти, коллекция светодиодов и лазерных диодов Ushio быстро зарекомендовала себя как одна из самых больших и универсальных на рынке. 2020 год станет особенно важной вехой, поскольку более сорока лет инноваций в области оптических полупроводников, наконец, собрались под одной крышей. Неустанные инновации и талант Ушио привели к приобретению различных предприятий, занимающихся твердотельными технологиями, и их последующей интеграции с существующими инженерными подразделениями.

Включая бывшую компанию по производству оптоэлектронных устройств с известными именами, такими как Hitachi, Ushio теперь достигла финальной стадии своей вершины славы. На последнем этапе Ushio Opto Semiconductors, Inc. сливается с Ushio, Inc., присоединяясь к ранее объединенной Ushio EITEEX, Inc. и существующему отделу разработки светодиодов Ushio. Это привело к возникновению одного из самых технологически продвинутых подразделений в отрасли, где можно свободно делиться богатым опытом его объединенных подразделений. Поскольку промышленность оптических полупроводников продолжает развиваться, эта новая структура позволяет Ushio быстро и точно реагировать на различные потребности своих клиентов; а также ускорение расширения своего бизнеса в области твердотельного освещения.