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より速く、より効率的で効果的な滅菌のためのIoT対応放射線線量計

 

公衆衛生上の課題を克服するこれからの将来に影響を与えるイノベーション

By: Mr. AJ ElJallad    |   June 15, 2020   |   Category: Technology 

この数ヶ月で、私たちの生活はCOVID-19パンデミックによって一変しました。私たちがこのウイルスと戦うために、個人レベルとビジネスレベルの両方において、自らの行動を制限された中で適応させることは、世界的な試験でした。このパンデミックにより、サプライチェーンやPPE(個人用防護具)、などの医療用品や食品の製造はとても厳しい状況を強いられました。しかしその一方で改善できるいくつかの領域も浮かび上がりました。

COVID-19パンデミックにより、ウイルスや他の病原菌に対する滅菌だけでなく、検査に特化したソリューションの開発と製造の必要性が高まっています。滅菌は、真菌、細菌、病原菌、ウイルスなどの有機または生きている生物を排除、または破壊するプロセスで、医療、製薬、化粧品および食品産業における多くの製品に関連する重要なプロセスです。これは、製品を出荷する前に使用される最後のステップの一つであり、商品が棚に置かれた後、使用および消費の準備ができていることを確認するためのものです。基本的に製品に対して行うUV、ガンマ、X線などの電磁波による照射は、この産業で使用される最も一般的な滅菌処理です。2024年までには、その安全性、汎用性、および信頼性により、市場規模は130億ドルに成長すると予測されています。しかし、心配しないでください、あなたの食べ物はこのプロセスで放射能にさらされることはありません。

このプロセスで使用される主なデバイスは、放出される放射線の線量を測定する放射線量計です。線量計は、照射滅菌プロセス全体で多くの用途がありますが、主に、有害な細菌やウイルスを死滅させるために、製品が正確な量の放射線照射を受けていることを確認するために使用されます。一般に入手できる線量計は、放射線照射による光吸収を変化させるポリメチルメタクリレート(PMMA)などの材料に物理的変化、または放射線照射レベルに比例するレベルで自由に放射線を放出するアラニンアミノ酸などの化学的変化に基づくプロセスを利用します。これら2種類の線量計は、線量の読取り、検証のために、分光光度計またはEPR分光計のいずれかを使用して、さらにマニュアルでのラボ試験と計測を必要とします。他にも放射線照射レベルを検証するために、照射に起因してその色を変化させるラベルやタグが使用されます。

これらの方法と比較して、CMOSベースの放射線センサや検出器は、柔軟性、データ保持、多用途、超小型、線量の即時読取りと検証、そしてIoTおよび人工知能(AI)システムへのシームレスな統合など多くの利点があるため、この市場にとっては極めて技術的飛躍を意味します。

このイノベーションは、放射線被ばくに反応するフローティングゲート(FG)トランジスタがベースとなっています。各トランジスタ(またはトランジスタのアレイ)は、特定の電圧レベルに充電され、吸収された放射線量に比例した量の放射線によって放電されます。

タワーセミコンダクターの高度なNon-Imaging Sensor技術は、このような特定のニーズに応えるユニークなソリューションを提供します。当社のフローティングゲートトランジスタは、超低消費電力、読出しとモニタリングのための高温動作、電荷保持の長い安定性および高精度など、さまざまな利点を提供するシングルポリ不揮発性メモリ(NVM)技術に基づいています。

下記の表は、この革新的なCMOSベースの放射線センサとこの産業で使用される一般的な線量計を比較したものです。これからもFG線量計が優れていることは明らかであり、より高速な滅菌プロセスのセットアップ、線量マッピング、読出し、検証、多重露光、デジタルトレーサビリティを備える次世代技術を代表するものとなっています。 

また、この技術は、PPE(個人用防護具)供給に必要な再滅菌プロセスの効率と速度の大幅な改善を可能にし、使用済みまたは期限切れのPPEや他の製品に付着した細菌を洗い流し、再利用します。同様に、CMOSセンサは、医療従事者用の放射線モニタバッジや病院、部屋、キャビン内のウイルスや細菌を殺すためのUV消毒など、他の用途にも使用できます。

タワーセミコンダクター独自のクラス最高のセンサプラットフォームにより、温度、ガス、湿度、磁気、UV、放射線センサなど、複数の種類のセンサの製造が可能になります。これらのプラットフォームは、広範な研究開発活動に基づいて、産業、医療、自動車、コンシューマー市場における様々なモニタリングアプリケーションで多くのメリットを提供し、厳しい環境下で急速に成長するIoTセンサとの融合をサポートするのに最適なものとなっています。

AJ ElJallad

Senior Sales Director, Sensors BU

AJ ElJallad joined Tower Semiconductor in 2019 and is responsible for the CMOS-Image-Sensors sales and business development in North America and WW responsibility for business development of the Non-Imaging-Sensors. He has more than 21 years of experience working in the semiconductor industry in a variety of executive disciplines including sales and business development, corporate marketing, product design, applications engineering, and corporate strategy.

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