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【罗姆的传感器网络技术】(2)提出癌细胞、心理压力、建材水分的可视化方法


罗姆致力于将“超摩尔法则”(More than Moore)型半导体技术应用于传感器开发,为此公布了能在医疗、建筑等领域发挥作用的传感技术(参阅本站报道1)。这些技术均利用摄像元件和传感器读取红外光、X光等不同波长的光波来进行分析。多数技术采用的是已知原理,除了罗姆之外,还有其他企业也在推进实用化,但罗姆希望运用半导体技术,在不远的将来,把上述技术推广到贴近生活的消费类产品之中。

该公司正在开发能实现人体可视化的摄像元件(图像传感器)(图1),使用的是波长大于可见光的近红外光(NIR)。近红外光具有能穿透人体3cm左右的性质。该器件的原理是,照射近红外光LED后,使用专用摄像元件(使用化合物CIGS膜制成的元件,参阅本站报道2)拍摄反射光;通过改变近红外光的波长,获取图像,然后进行图像处理,使需要显像的血管等更加鲜明地呈现出来。如果能清晰地拍摄血管,就有可能用于高精度的生物认证(图2)。

图1 (点击放大)
近红外光摄像技术还能在环境测量中发挥作用,获得不受大气扩散影响、晃动和模糊较少的图像(图3)。

近红外光还能拍摄到癌细胞。使用波长1.2μm的近红外光并借助拉曼散射效应,就能识别出癌细胞。

图2 (点击放大) 图3 (点击放大)

图4 (点击放大) 图5 (点击放大)
能看见鱼刺,还能看出漏雨的建材
罗姆正在开发的使用X光的摄像技术能够获得比现有X光装置精度更高、更加鲜明的透视图像。透视鱼的时候,甚至能看到10μm的鱼刺(图4,5)。通过把摄像元件制成半导体芯片,不仅提高了精细度,还便于压缩成本,而且容易对获取的数据进行高速、大量地图像处理。该公司之前已经面向研究机构等特定客户提供了此类芯片,目前正在面向乳腺癌检查装置推进开发。

除此之外,罗姆还在开发把不同波长的光波感应集成到1枚芯片的传感器。把对紫外光、可见光、红外光等不同区域的光线做出反应的传感器元件结合到一起(图6)。这种传感器是将光谱仪单芯片化制成的半导体器件,体积小、耗电量低,而且投入量产后容易压缩成本。

该公司还开发出了太赫兹波收发模块(图7,8)。太赫兹波具备穿透多种物质的性质,而且不同物质对太赫兹波的反射特性各不相同。使用该模块作为传感器能够测量木材的含水量,以及木材中的水分使其材质发生了何种变化,有望用于确定建材漏雨的位置以及因结露而受潮的部分。

图6 (点击放大) 图7 (点击放大)

图8 (点击放大) 图9 (点击放大)


把心理压力变成客观数据
罗姆不仅开发医用器件,还开发并销售医疗设备,Banalyst就是其中之一(图9,10)。Banalyst只需抽取被测者的微量血液,即可在5~6分钟的时间内完成多个项目(HbA1c,CRP,hsCRP)的检查。还可使用唾液检查。过去依靠问诊确认的心理压力水平可以表现为客观的定量值。


图10 (点击放大) 图11 (点击放大)
检测心理压力和紧张程度的技术使用的方法是,用绿色光线照射指尖等部位流过的血液,检测其反射光(图11)。因为绿色光线会吸收血液中的血红蛋白,所以,血流状态发生变化时,反射波的强弱也会发生改变,由此可以测得脉搏,除了紧张、心理压力水平之外,还可以推测是否存在血管劣化、动脉硬化等疾病。(记者:三宅 常之,Tech-On!)

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