中赤外波長発光ダイオードの選定について|株式会社 ティー・イー・エム

TECHNICAL INFORMATION

技術情報

2019.09.02

半導体光源

中赤外波長発光ダイオードの選定について

中赤外波長発光ダイオードは、二酸化炭素、一酸化炭素、水、アセトン、メタン等の中赤外波長帯域で吸収のある物質に有効です。そのため、厚み測定、水分測定、ガス分析、画像処理、非破壊検査等の用途に使用されております。本記事では、弊社で扱っているLEDマイクロセンサー社の中赤外波長発光ダイオードの選定をサポートいたします。

LEDマイクロセンサー社は1.0μmから4.3μmまでの発振波長をもつ中赤外波長LEDを製造しております。主に以下のようなアプリケーションで使用されております。

  • 技術プロセスのオンライン制御:
    – 製紙業 紙中水分制御、紙厚制御
    – 石油産業 石油および石油製品中の水分濃度の検出
    – 厚さ試験 樹脂、ガラス瓶の厚さ
  • 食品産業および農業:
    – 穀物中の水分、繊維、タンパク質の濃度管理
    – コーヒー豆やとうもろこしの湿気管理
    – 牛乳の脂肪やタンパク質の管理
    – ワインのエタノール含有量の分析
  • 環境モニタリング、携帯センサー:
    – 大気中の二酸化炭素、炭素酸化物、排気ガス管理
    – メタンやプロパンの漏洩管理
    – 水中の炭化水素の管理
  • 医療診断:
    – 呼気の管理 二酸化炭素やアセトンの濃度測定
    – 血糖の非侵襲的管理

 

■ 測定対象の吸収波長帯から選定
以下の発光波長帯域(スペクトル)表を参考に吸収波長帯と重なる部分のLEDをご選択ください。
中赤外波長発光ダイオードの発光波長帯域

■ 測定対象の吸収波長帯から選定
以下のグラフから主な物質の吸収波長帯をご確認いただけます。本グラフにて測定対象の吸収波長帯が確認できた場合は、確認した情報を元に発光波長帯域表からLEDをご選択ください。
主な物質の吸収波長帯

■ 光出力から選定
LEDマイクロセンサー社の各LEDモデルの発振波長と出力は以下の表からご確認いただけます。平均的な出力が必要な場合はQCW modeの項目を、高いピーク出力が必要な場合はPulse modeの項目をご参照ください。光出力が必要力に足りない場合や複数の波長が必要な場合は、1つのパッケージに複数のLEDチップをマウントすることも可能です。
LEDマイクロセンサー社の各LEDモデルの発振波長と出力

■ パッケージから選定
LEDマイクロセンサー社のLEDは、LEDチップをマウントするパッケージを主に以下の中からお選びいただけます。

  • TO-18 : Φ5.6mm-CANパッケージです。コンパクトかつ低価格です。
  • TO-18 with PR : パラボラミラーを付ける事で、全角12度にコリメートさせる事ができます。
  • TO-5 : Φ15mm-CANパッケージです。TEM(電子冷却モジュール)を内蔵させることで、安定駆動が見込めます。
  • TO-5 with PR : パラボラミラーを付ける事で、全角12度にコリメートさせる事ができます。
  • TO-18 with glass covering : 外部量子効率を増加させることができる特殊なガラスを付けたパッケージです。LEDの出力とPDの応答性を、約3-5倍に増加させることができます。

 

その他、3.0×2.0mm、3.5×3.5mm、5x5mmのSMDパッケージでの提供も可能です。放熱基板にマウントが可能なため、TO-CANパッケージよりも薄型・省スペースが実現できます。
LEDマイクロセンサー社の提供可能なパッケージ

■ 製品型番から選定
波長やパッケージから製品の型番が決まっております。お問い合わせ時に直接型番をご指定いただくことも可能です(※XXには対応する波長の数字が入ります)。

  • 【LmsXXLED】TO-18パッケージ / 標準、コンパクトなLEDチップです
  • 【LmsXXLED-R】TO-18パッケージ / パッケージにリフレクターが搭載されています
  • 【LmsXXLED-RW】TO-18パッケージ / LmsXXLED-Rに防塵用のウインドウが搭載されています
  • 【LmsXXLED-TEM】TO-5パッケージ / 電子クーラーモジュールがパッケージ内に搭載されています
  • 【LmsXXLED-TEM-R】TO-5パッケージ / LmsXXLED-TEMにリフレクターが搭載されています
  • 【LmsXXLED-CG】TO-18パッケージ / glass covering付きのモデルです

 

例①Lms18LED
発振波長1.8μmのLED、電子クーラーモジュール無し、パラボラミラーなし
例②Lms22LED-TEM-R
発振波長2.2μmのLED、電子クーラーモジュール付き、パラボラミラー有り
例③Lms43LED-RW
発振波長4.3μmのLED、電子クーラーモジュール無し、パラボラミラー有り、ウインドウ有り

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