CONFIDENTIAL

株式会社オーク製作所

計B2404001S

紫外放射照度計のJCSS校正と”UV-LED用照度計”による高精度な測定環境の提供

1.234？ ？
？

1.000

2024年4月25日
ラドテック研究会 第184回講演会

UV-LED

電源計測部
計測器グループ/JCSS校正室
宮坂 勝也
1Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved

もくじ
CONFIDENTIAL

1．当社の紹介
・会社説明
・事業紹介

2．UV-LEDの測定値の違い・バラツキ・測定値の差が生まれる誤差要因
・異色測光誤差・トレーサビリティ

3．UV-LED用測定器での取組
・誤差要因の低減
・JCSS(ISO/IEC 17025)校正とトレーサビリティ
・UV-LED用測定器+JCSS校正によるソリューション

2

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会社概要

CONFIDENTIAL

事業内容：産業用紫外線ランプ、各種自動露光装置、紫外線照射ユニット、紫外線計測器、電源（ランプ点灯用）の開発・設計・製造・販売・CS
設

立 ：1968年(昭和43年)2月15日

資本金 ：5億8,840万円
売上高 ：246億円（2022年度実績）
従業員数：493名（2024年１月現在）
資格 ：ISO9001、ISO14001、
JCSS登録事業者（紫外線放射量）
3

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売上構成・出荷先

CONFIDENTIAL（2022年度）

売上構成比

出荷先

北米・欧州

その他
10%
ランプ事業
20%

1%

日本
29%
露光装置
70%

アジア
70%

4

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国内拠点

CONFIDENTIAL

本社■装置営業本部、管球営業本部、知財部、総務部、経理部、内部統制室
東京都町田市小山ヶ丘三丁目9番地6(京王相模原線 多摩境駅徒歩5分)

日の出工場■研究開発部、Di装置制御部、光学技術部、Di技術部、Di製造技術部、PPS技術部、装置管理部、日の出総務G■オークエンジニアリング株式会社
東京都西多摩郡日の出町平井28番地5(JR五日市線秋川駅 徒歩15分)
諏訪工場■技術支援部、研究開発部、電源計測部、管球製造部
JCSS校正室、管理部、
長野県茅野市玉川4896(中央本線茅野駅よりタクシーにて10分)
5

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諏訪工場

CONFIDENTIAL■長野県茅野市
竣 工：1992年1月
土 地：20,800㎡
床面積：12,300㎡
従業員：210名（2024年1月1日現在）■品質・環境品
質：ISO 9001 1997年 6月(BVJC)
環
境：ISO 14001 1998年12月(BVJC)
校正事業：ISO/IEC 17025 JCSS登録
2021年7月/2023年９月(国内初)■各種認定取得/登録
長野県SDGs推進企業
小型オゾン発生装置製造事業所
第二種医療機器製造販売業許可
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CONFIDENTIAL

管球事業紹介7

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管球事業分野

CONFIDENTIAL

低圧UVランプ

UVショートアークランプ

エキシマＵＶランプ

メタルハライドランプ
高圧UVランプ
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8管球・照射製品／福祉医療衛生機器

ショートアークＵＶランプ

高圧ＵＶランプ

CONFIDENTIAL

エキシマＵＶランプ

ランプ用電源装置

その他 各種ランプ
メタルハライドランプ

毛細管型超高圧ＵＶランプ

低圧ＵＶランプ

無電極ランプUV-M03A
紫外線照度計・光量計

UVS-201D-1
UV-LEDスポット照射装置
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CONFIDENTIAL

装置事業紹介10

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各種装置ラインアップ

CONFIDENTIAL

用途

半導体後工程/中間工程

ICパッケージ

電子回路基板（HDI/FPC）

露光装置

ステッパー

DI露光（パターン用）

コンタクト露光DI露光（FO-WLP用）

DI露光（ソルダー用）

DI露光（ロール対応）

エキシマレーザ加工

UVコンベア

その他装置 電荷除去

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CONFIDENTIAL

計測器事業紹介12

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計測器事業CONFIDENTIAL

生産現場でのクオリティーコントロール(QC)の為にこれまで数多くのお客様にご愛用いただいております
発売年
UVランプ用UV測定器 1968年

業界標準

UV-A LED用UV測定器 2019年

UV-C LED用UV測定器 2021年

UVランプからUV-LEDへの置き換えに対応

13

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計測器製品の紹介

CONFIDENTIAL

製品ラインナップ
UV-LED測定用

UV-LED-CS01
UVA-LED用紫外線照度計

UV-LED-CS01CUVC-LED用紫外線照度計

UVランプ測定用

UV-351シリーズ
紫外線光量計UV-M03A
紫外線照度計・光量計

UV-M10-P/Sシリーズ
紫外線光量計UV-M08
紫外線照度計・光量計
14

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欧州
ORC Manufacturing
Vetriebs GmbHCONFIDENTIAL

中国華東Hermes-Epitek(China)Co.,ltd.
Shanghai Yikang

日本
株式会社オーク製作所
オークエンジニアリング株式会社
株式会社明電エンジニアリング（PPS代理店）

韓国
OKC Limited
タイ
UBM BKK
シンガポールHermes SGUchem Singapore

USA
ORC USA Inc.

ベトナム
Yan Tin Chemicals
中国華南
Yan Tin Chemicals
Hua Gang International
SHINEWELL
Happy Good Trading Limited
Gaokai Electronics

台湾
ORC Taiwan Office
Hermes-Epitek Corp.
ORC Electrical Machinery Co.,Ltd.
ITC Technology Corp.
15

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CONFIDENTIAL

2．UV-LEDの測定値の違い・バラツキ

16

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UV-LEDの測定値の違い

CONFIDENTIAL

UV-LEDの測定者が経験する”不可解な現象”

1.234？ ？
？

1.000

AA

1.234

1.000

UV-LED A

B

UV-LED B

UV照度計

UV照度計

同一のUV-LEDでの測定値・・・・A社測定器と、B社測定器で違う・A社の2台の測定器で違う・測定距離で測定値の大小関係が変化する

B

異なるUV-LEDでは・・・・A社測定器と、B社測定器の大小関係が変化する
・ A社の2台の測定器で違うし、大小関係が変化する
・測定距離で大小関係が変化する測定器が原因なのか、測定方法が原因なのか、測定者は困惑する
17

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測定値の差が生まれる誤差要因

CONFIDENTIAL”不可解な現象”の原因は光測定の難しさにある
電圧、長さ、重さの測定に比べ、光の測定は誤差の影響を受けやすい※JCSS校正(ISO/IEC 17025)校正しただけでは解決しない・波長(≒色)による影響

本日説明

UV-LEDの波長特性、UV照度計の波長特性・測定器の校正体系

本日説明

校正方法、校正機関、トレーサビリティ

・測定距離や、光の広がり等の影響
UV-LEDの配光、発光面積、UV照度計の斜め光への感度18Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved波長による影響

CONFIDENTIAL

光の性質：波長紫外(UV)

可視光

赤外

UV-LED

波長：短波長：長19Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved波長による影響

CONFIDENTIAL

UV照度の測定原理
1.234

A
1.000

B

UV-LEDUV照度計受光器

光の測定は、色付きの窓を通した日の光に照らされた壁の照らされ方の程度
Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved20

波長による影響

CONFIDENTIAL

UV照度の測定原理
1.234

A
1.000

B

UV-LEDUV照度計受光器

×=21

Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved波長による影響

CONFIDENTIAL

UV-LEDの”波長”に関する性質
波長と強度の関係：発光スペクトル
水銀灯
発光波長と発光スペクトルがおおよそ一定

UV-LED同じ”365 nm UV-LED”でも発光スペクトルにバラツキ
製造メーカ、製造バラつき、点灯電流、点灯温度製造メーカの違い・製造バラツキ

22

Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved波長による影響

CONFIDENTIAL

UV-LEDの”波長”に関する性質
波長と強度の関係：発光スペクトル
水銀灯
発光波長と発光スペクトルがおおよそ一定

UV-LED同じ”365 nm UV-LED”でも発光スペクトルにバラツキ
製造メーカ、製造バラつき、点灯電流、点灯温度温度上昇によるドリフト→

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1/3

23

波長による影響

CONFIDENTIAL

UV-LEDの”波長”に関する性質
波長と強度の関係：発光スペクトル
水銀灯
発光波長と発光スペクトルがおおよそ一定

UV-LED同じ”365 nm UV-LED”でも発光スペクトルにバラツキ
製造メーカ、製造バラつき、点灯電流、点灯温度
温度上昇によるドリフト→

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2/324波長による影響

CONFIDENTIAL

UV-LEDの”波長”に関する性質
波長と強度の関係：発光スペクトル
水銀灯
発光波長と発光スペクトルがおおよそ一定

UV-LED同じ”365 nm UV-LED”でも発光スペクトルにバラツキ
製造メーカ、製造バラつき、点灯電流、点灯温度
温度上昇によるドリフト→

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3/325

波長による影響

CONFIDENTIAL

UV照度計の”波長”に関する性質
波長と感度の関係：分光応答度

校正時に同じ指示値になるよう調整されるが分光応答度の形状は変えることができない

UV照度計の分光応答度はメーカ、製造バラつきによりバラツキがある

調整
調整

調整

UV照度計AUV照度計B

26

Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved波長による影響(器差)CONFIDENTIAL「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」の複合的な誤差
校正光源とフィールド光源が同じであれば問題無いが・・・・
UV-LED A

1.000

UV-LED B

A
1.000

B
UV照度計

UV-LED C

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1/327

波長による影響(器差)CONFIDENTIAL「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」の複合的な誤差
1.094

UV-LED A

A
1.017

B
UV照度計

UV-LED B

UV-LED C「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」＝”異色測光誤差”が発生
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2/328

波長による影響(器差)CONFIDENTIAL「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」の複合的な誤差

UV-LED A

UV-LED B

1.000

UV-LED C

A
1.234

B
UV照度計

「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」＝”異色測光誤差”が発生「UV-LEDのバラツキ」は抑制難、 「UV照度計のバラツキ」も抑制難
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3/329

波長による影響(校正の有効性)

CONFIDENTIAL「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」の複合的な誤差
校正光源とフィールド光源が同じであれば問題無いが・・・・
1.000

校正光源

フィールドUV-LED「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」＝”異色測光誤差”が発生
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1/230

波長による影響(校正の有効性)

CONFIDENTIAL「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」の複合的な誤差

校正光源

0.900

フィールドUV-LED「UV-LEDのバラツキ」+「UV照度計のバラツキ」＝”異色測光誤差”が発生
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2/231トレーサビリティの影響

CONFIDENTIAL

校正機関で誤差が加算され蓄積していく
校正機関A

+標準器
(ベル型)

最適ではない標準受光器や校正光源、補正の不足により大きな誤差を発生

異色測光誤差発生！

校正光源

誤差

校正対象測定器(ベル型)

国家標準からの校正体系に誤差要因が混入すると、校正(調整)された測定器による測定結果もこれらの誤差を含んでしまう
たとえISO/IEC 17025認定校正機関でも！

誤差

国家標準+校正機関B

標準器
(ベル型)
異色測光誤差発生！

校正光源

校正対象測定器(ベル型)

顧客=

校正機関の校正技術はブラックボックスだからこそ「校正技術」の確かな校正機関の選択が重要誤差測定結果 + 校正の誤差
32

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CONFIDENTIAL

3.フィールドでのUV-LED測定のための弊社の取組

33

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UV-LED用測定器での取組

CONFIDENTIAL”不可解な現象”の原因は光測定の難しさにある解決策
・波長(≒色)による影響

トップハット型分光応答度採用

UV-LEDの波長特性、UV照度計の波長特性・測定器の校正体系
校正方法、校正機関、トレーサビリティ

・UV-LED用照度計校正技術
・JCSS校正

・測定距離や、光の広がり等の影響
UV-LEDの配光、発光面積、UV照度計の斜め光への感度34

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誤差要因の低減

CONFIDENTIAL

トップハット型分光応答度の採用による異色測光誤差の低減
受光器の分光応答度(波長と感度の大小の関係)
UV-LED(UV-LED)の測定に必要な特性感度が変化

ベル型分光応答度

感度が一定

トップハット型分光応答度
35

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誤差要因の低減

CONFIDENTIAL

異色測光誤差の低減(校正光源とフィールド光源のバラツキの影響)

校正光源とフィールド光源(UV-LED)のスペクトルの違いの影響の低減のため”トップハット型”を採用
フィールド光源がバラついた場合・・・

校正光源

校正光源

フィールド光源

フィールド光源
スペクトルの大きさが波長の影響を受けない

スペクトルの大きさが波長の影響を受ける

校正光源と同じスペクトルを測定した場合は問題ない

校正光源と同じスペクトルを測定した
場合は問題ないCopyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved

1/336

誤差要因の低減

CONFIDENTIAL

異色測光誤差の低減(校正光源とフィールド光源のバラツキの影響)

校正光源とフィールド光源(UV-LED)のスペクトルの違いの影響の低減のため”トップハット型”を採用
フィールド光源がバラついた場合・・・
真値より指示値が増加

真値とほぼ変わらず

校正光源

校正光源

フィールド光源

フィールド光源
スペクトルの大きさが波長の影響を受けない

スペクトルの大きさが波長の影響を受ける

測定されたスペクトルが拡大され、校正時より見かけの感度が上昇

感度の変化は小さい

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2/337

誤差要因の低減

CONFIDENTIAL

異色測光誤差の低減(校正光源とフィールド光源のバラツキの影響)

校正光源とフィールド光源(UV-LED)のスペクトルの違いの影響の低減のため”トップハット型”を採用
フィールド光源がバラついた場合・・・
真値より指示値が減少

真値とほぼ変わらず

校正光源

校正光源

フィールド光源

フィールド光源
スペクトルの大きさが波長の影響を受けない

スペクトルの大きさが波長の影響を受ける

測定されたスペクトルが拡大され、校正時より見かけの感度が低下

感度の変化は小さい

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3/338

誤差要因の低減(器差の低減)

CONFIDENTIAL

異色測光誤差の低減(校正光源とフィールド光源のバラツキの影響 + UV照度計のバラツキの影響)

影響の低減のため”トップハット型”を採用
フィールド光源とUV照度計がバラついた場合・・・

スペクトルの大きさが波長の影響を受けないスペクトルの大きさが波長の影響を受ける

2つのスペクトルの大きさがそれぞれ変化
シフトの仕方で大小関係が変化

2つのスペクトルの大きさが変化しない
重なったままシフトしている

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1/339

誤差要因の低減(器差の低減)

CONFIDENTIAL

異色測光誤差の低減(校正光源とフィールド光源のバラツキの影響 + UV照度計のバラツキの影響)

影響の低減のため”トップハット型”を採用
フィールド光源とUV照度計がバラついた場合・・・

スペクトルの大きさが波長の影響を受けないスペクトルの大きさが波長の影
響を受ける

2つのスペクトルの大きさがそれぞれ変化
シフトの仕方で大小関係が変化

2つのスペクトルの大きさが変化しない
重なったままシフトしている

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2/340誤差要因の低減(トレーサビリティ)

CONFIDENTIAL

国家標準
校正機関A

国家標準に直結標準器(ベル型)
異色測光誤差発生！

校正光源

誤差大

オーク製作所標準器(完全トップハット型)

校正対象測定器(ベル型)+校正機関B

異色測光誤差を補正
校正光源

校正対象
(トップハット型)

異色測光誤差発生！

“異色測光誤差”の発生を抑制=校正対象測定器
(ベル型)

誤差大

=標準器
(ベル型)

校正光源

誤差小

測定結果 + 校正の誤差小顧客

測定結果 + 校正の誤差大顧客
41

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UV-LEDの測定で目指すもの

CONFIDENTIAL“トップハット型”UV照度計ではUV-LEDの測定者が経験する”不可解な現象”が解決

0.900

1.000

CC

0.900

1.000

UV-LED A

C'C'

UV-LED B

UV照度計

UV照度計

同一のUV-LEDでの測定値・・・・複数の測定器で揃う・測定距離で測定値の大小関係が変化しない

異なるUV-LEDの測定値では・・・・複数の測定器での大小関係がUV-LED Aと変化しない
・測定距離で大小関係が変化しない

測定値と相場観が一致することで信頼できる測定結果が得られる
Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved※ベル型分光応答度の測定器と比べて 42

CONFIDENTIAL

4.JCSS(ISO/IEC 17025認定)校正

43

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JCSS(ISO/IEC 17025)の規格説明

CONFIDENTIAL

JCSS・計量法とISO/IEC 17025に基づいて国が運営する計量法トレーサビリティ制度
長さ、重さ、電圧、光などの計量の扱いが国内でバラバラであると商工業の振興に不都合なため、国が計量を統一させるため1つの標準を指定し、これを国内に行きわたらせる役割を担う校正機関の能力を審査し「お墨付き」を付与する制度
・日本では701年の「大宝律令」が起源
・ISO/IEC 17025を審査基準としているためJCSS校正はISO/IEC 17025認定校正である
ISO/IEC 17025
・校正機関の能力に関する一般要求事項
・ISO 9001の品質要求をベースに校正能力等の要求が付加されている

校正能力(ISO/IEC17025独自)

ILAC-MRA
国際相互承認制度：世界中に多数あるISO/IEC 17025認定校正機関の同等性を確保
海外でJCSSが通用しない場合でも「ILAC-MRA」シンボルがあれば国際的に通用する品質ISO 9001

計量法
44

Copyright @2024 ORC Manufacturing Co.,Ltd. All right reserved校正機関(校正)の信頼性

CONFIDENTIAL

校正の品質＝校正機関の信頼性
計量のトレサビリティは取れているか？？

技術的能力が確保されているか？？

品質システムは適切に運用されているか本当に信頼していいの？？

校正依頼者

計量法に基づくトレーサビリティ制度(Japan Calibration Service System)
略称は、、

JCSS
校正の品質が確保されるために国が校正の基準を提供し、校正機関の能力にお墨付きを与える仕組み
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45

JCSSとISO/IEC 17025の関係
国の代行機関CONFIDENTIAL

認定機関
認定

校正機関
国際規格に基づく認定審査(nite)

審査機関

認定基準(国際規格)

独立行政法人 製品評価技術基盤機構 (NITE)

ISO/IEC 17025

審査機関(NITE)により、ISO/IEC 17025に則って審査され能力が認められると国によりJCSS校正事業者として登録される
JCSS校正事業者は、以下の2つの側面を持つ
・国家計量標準を産業界に供給するという役割
・ISO/IEC 17025認定事業者
46

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校正機関(校正)の信頼性

CONFIDENTIAL

このはかりは正しいの？

100 g以上で出荷可能

基準器

105 g

製品の出荷検査成績書

校正機関での校正

105 g

品質が確保された製品①校正によって測定器の現状を確認し、トレーサビリティを確保②校正により、製品の出荷検査の結果が信用できるようになる③製品の品質確保には「校正の品質」が重要「校正の品質」 はISO/IEC 17025認定校正により確保される
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47

産総研トレーサブル、NISTトレーサブルの相関
各種MRAでJCSS校正とその他の認定校正や国際的な同等性が確保され、IATF等の監査の際に顧客は適切な外部校正を受けている事を主張できる
CIPM-MRA
国家計量標準機関同士の同等性日本 NMIJ
産業技術総合研究所
校正機関

オーク製作所[JCSS]ILAC-MRA
校正機関同士の同等性

校正機関・メーカ

CONFIDENTIAL

国家による計量制度

米国 NIST
国立標準技術研究所
校正機関

校正機関A
校正機関・メーカ

校正機関B
校正機関

顧客

経済産業省所管nite認定センター

顧客

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他社とのトレーサビリティの比較

CONFIDENTIAL

当社のトレーサビリティはUV-LEDの測定に特化したトレーサビリティを国家計量標準に対して構築した
国家計量標準機関

日本 NMIJ
産業技術総合研究所

米国 NIST
国立標準技術研究所
校正機関

校正機関

第2階層

国家による計量制度

校正機関A

オーク製作所[JCSS]

校正機関・メーカ

校正機関・メーカ

第3階層

校正機関B
校正機関

顧客

経済産業省所管nite認定センター

オーク製作所のJCSS校正はUV-LEDに特化
校正結果をフィールド測定に反映できる
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顧客49

JCSS校正サービス

CONFIDENTIAL

・校正対象：弊社製 UV-LED用紫外放射照度計
UV-LED-01/UV-LED-CS01
・校正点：365 nm、385 nm、405 nm
約 100 mW/cm2
・不確かさ(k = 2)：
3.3 % @ 365 nm
2.9 % @ 385 nm
2.8 % @ 405 nm
世界最高水準の精度で校正可能！
校正の様子
50

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製品の紹介CONFIDENTIAL

校正結果を基に補正センサが持つ分光応答度
概略 平坦

測定波長ダイヤル：
測定するUV-LEDの波長と一番近い校正波長をダイヤルで選択

受光器
受光面

裏面

校正波長毎切り替えスイッチ10接点
345 355

365 375

385 395

405 415 425435nm

光源となるLEDの波長に合わせて切り変える
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製品の紹介CONFIDENTIAL

多点波長校正と校正に基づく補正

測定波長での感度が適正、確からしい測定値

52

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製品の紹介CONFIDENTIAL

多点波長校正と校正に基づく補正

測定波長での感度が感度が10 %高く10%高い指示値

53

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製品の紹介CONFIDENTIAL

多点波長校正と校正に基づく補正

感度を10%低下させ、測定波長での感度が適正となった

54

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まとめ

CONFIDENTIAL・校正からフィールドでの誤差や器差の低減まで考慮した測定器
・国際的MRA対応JCSS認定校正

UV-LED

専用測定器
測定器の器差が小さい
光源の性質に影響を受け難い校正結果と測定結果に相関が取られる
MRA付き校正結果で国際的に通用信頼できる測定結果
JCSS
校正
55

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謝辞

CONFIDENTIAL

UV-LED用放射照度計の開発にあたり評価技術、校正技術の構築にご尽力いただいたきました。
この場を借りて深く御礼申し上げます。

国立研究開発法人産業技術総合研究所・主任研究員 神門賢二 氏
・主任研究員 木下健一 氏

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ご清聴ありがとうございました

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