蛍光式光ファイバ温度計が適しているアプリケーション・他の温度計との比較

下の表は、様々な環境に適した温度センサの選択肢を示しています。（〇推奨、※要検討、×非推奨）

注：ガリウムヒ素(GaAs)は強力な磁場では特性が変化するため、1テスラ以下までの磁場環境でしか使用できません。

蛍光式ファイバ温度計の使用例

半導体製造装置

プラズマエッチングチャンバにおける温度センシング

半導体製造装置は、歩留まり向上とコスト削減のために、エッチング中のウェハ温度を正確に制御する必要があります。さらに、温度センサはRF（高周波）やプラズマ環境に影響を受けてはいけません。

現在、FluoTemp™ 蛍光温度計ソリューションとして、お客様の装置向けに専用設計のバネ式コンタクト(接触)プローブを開発し、最高450℃までの温度測定範囲と±0.5℃までの絶対精度を実現しています。

MRI

MRI

MRIボア内では最大9テスラ(T)までの強磁場となるため、患者の皮膚温度、周囲環境温度、およびMRI ハードウェアのモニタリングが困難な場合があります。また、ターゲットとなる磁性ナノ粒子が発するナノ磁場をタグ付けしてセンシングし、がんを検出するイメージング技術が登場しています。
NY2 FluoTemp™イマージョン(浸漬)型プローブは、磁場に対する免疫と不可視性(透明性)を兼ね備えた非金属設計で、理想的なソリューションとなります。

磁性ナノ粒子ハイパーサーミア(温熱療法)

磁性ナノ粒子(MNP)と交流磁場(AMF)を用いた腫瘍の加熱治療は、安全で効果的ながん治療に有望であることが証明されています。
高周波温熱療法（ハイパーサーミア）中の患者の皮膚温度モニタリングには、RFノイズの影響を受けない温度計が求められます。
光ファイバー温度計は、磁気ナノ粒子の研究やハイパーサーミアの臨床試験（in vitroおよびin vivo）で広く使用されています。
磁場下での自己発熱のリスクがなく、マイクロ波やラジオ周波数による干渉を受けません。
Photon Control の NY2 蛍光温度プローブは高周波加熱によるがん治療の間、患者の皮膚に貼り付けられ、温度をモニタリングします。

電力 – ブスバー（銅バー）の異常加熱監視

ブスバーのモニタリングの為に取り付けられたプローブ

データセンター、発電所・変電所の送電設備、高圧配電盤内などでは、銅製のバー（バスバー・ブスバー）が使用されています。ブスバーは大容量の電流を供給することができますが、非常に高い電圧（最大1500V）となります。
ボルトの緩みなどの原因により、電気抵抗が増大し、温度が上昇します。加熱はさらなる電気抵抗増大を引き起こすため、破損・焼損の危険があります。予期せぬ事故を防止するために、温度をモニタリングする必要があります。

大容量の電流が流れるバスバーの周辺は強電界下となるため、熱電対などの電気式センサによる温度測定は困難です。
放射温度計やサーモカメラは空間干渉の問題があり、複雑な構造を持つバスバーをモニタリングには向いていません。

蛍光式光ファイバ温度センサは、強電界下でも電磁ノイズの影響を受けないため、ホットスポット（異常過熱）を早期に検出できます。

スイッチギア(開閉装置)

スイッチギアの温度監視が必要な理由

開閉装置の接点、バスバー、重要な接続部は、時間の経過とともにホットスポットが発生し、徐々に腐食して電気抵抗が増加します。
抵抗の増加によって発熱が助長され、さらに抵抗が増加して大きなトラブルに繋がります。

その他の温度計の課題

• ワイヤレスで温度測定値を送受信するセンサー
  高電圧環境に固有のノイズや干渉に悩まされ、スイッチング動作中に信号を失ったり、温度スパイクが発生したりして、誤報につながる可能性があります。
  また、電子部品を使用しているため、その環境温度範囲が制限されます。
• 非接触で測定できる放射温度計
  シールドされた電気配線と、測定対象物に対して適切に配置された特殊な取り付けの工夫が必要となります。
  特に銅製のバスバーのように光沢のある金属面に対しては、ほこりの蓄積や表面の腐食による放射率の変化によって温度測定が影響を受けます。
  また、周囲の物体から放出される赤外線エネルギーや周囲の温度が急激に変化した場合にも測定誤差が生じます。

Photon Control の蛍光式温度計

常時リアルタイムで重要な箇所の温度をピンポイントで監視し、異常発熱を検出します。4-20 mA アナログ出力とRS-485 Modbus通信を提供し、お客様のシステムに統合できます。再校正の必要が無く、長期間にわたって正確な温度センシングを提供します。
お客様の製品に合わせた完全な絶縁性を持つカスタムのセンサをご用意します。これにより、高電圧、電磁干渉の影響を受けない、最も経済的な温度計を実現します。

食品加工・マイクロ波加熱・解凍機

食品はマイクロ波を吸収しますが、金属は反射します。これにより、従来型の電気式温度計とマイクロ波オーブンの金属壁の間に危険なアークを発生させる恐れがあります。

光ファイバセンサは非金属製で、マイクロ波の影響を受けません。
200℃までの温度測定が可能です。

従来型の自然解凍などと比較して、マイクロ波による解凍は、短時間に、均一に内部／外部を解凍できるという長所があります。バクテリアを減らし、栄養素を損なわないというメリットもあります。

測定プローブのタイプについて

Photon Control社の光ファイバー温度センサプローブは、半導体製造装置やFPDのプロセス温度監視アプリケーションなどに、最高水準の精度、再現性、信頼性を提供します。
電磁ノイズや高周波干渉の影響を受けず、重要な部品の温度監視を可能にします。
お客様の用途に合わせて測定温度範囲や形状・寸法・取付方法をカスタマイズすることも可能です。

コンタクト(接触)プローブ

イマージョン(浸漬)プローブ

蛍光材料と温度プローブへの応用に関する深い専門知識によって、実際の半導体製造環境における優れた精度と長期安定性を実現しています。

標準モデル

注：C250とHT1センサは開発中です。2021年半ばにリリース予定です。記載されている仕様は暫定的なもので、変更される可能性があります。

コンバータ

シングルチャネルコンバータは、高精度で信頼性の高い温度計測デバイスです。世界中の半導体工場で150,000台以上の実績があります。
4-20mAのアナログ出力に加え、Modbus通信が可能な産業用RS-485シリアルバスを備えています。

マルチチャンネルコンバータは、幅広い用途で業界最高レベルの精度、再現性、信頼性を提供します。最大で5つの測定チャンネルを設定することができ、コスト削減と省スペースを実現します。
各チャンネルの再現性は非常に高く、フィールドでの再校正は不要です。このコンバータは、EtherCAT®、RS-485、アナログ通信プロトコルに対応し、DINレールに取り付けることができます。

シングルチャネルコンバータ

プローブ1個による測定に適切。

コンバータ	延長ケーブル	プローブ

<th”>電源電圧

マルチチャネルコンバータ

複数のプローブによる測定に適切。1つのコンバーターに、最大5個のプローブ接続可能。

コンバータ	延長ケーブル	プローブ

Photon Controlのコンバータは幅広い環境温度において、極めて長期安定した性能を示します。