"食品を調理、加熱、または加工する方法であって、少なくとも1つの食品アイテムの少なくとも1つの所望の吸収特性と一致する少なくとも1つの狭波長帯域において放射エネルギーを放射するように動作する、少なくとも1つの狭帯域放射装置を含む少なくとも1つのアレイを提供することと、前記食品アイテムに所望の加工効果を生じさせるように、前記少なくとも1つの狭帯域放射アレイを制御することと、を含む方法。前記少なくとも1つのアレイを制御することが、2つ以上の狭波長帯域において放射エネルギーを放射するように動作する狭帯域放射装置を制御することを含む、請求項1に記載の方法。前記2つ以上の狭波長帯域が、前記食品アイテムの表面付近におけるより迅速な吸収のために選択された第一波長帯域、および前記食品アイテム内への前記第一波長帯域よりも深い浸透のために選択された第二波長帯域を含む、請求項2に記載の方法。前記2つ以上の波長帯域が、少なくともいくつかの食品アイテムに関して前記第一および第二波長帯域とは異なる吸収係数を有する第三狭波長帯域を含む、請求項3に記載の方法。前記制御することが、さらに前記少なくとも1つの食品アイテムの色、重量、含水量、物理的形状、および温度のうちの少なくとも1つに基づく、請求項1に記載の方法。前記制御することが、さらにセンサフィードバックに基づく、請求項5に記載の方法。前記センサフィードバックが、視覚センサ、またはカメラベースのセンサシステムによって生成される、請求項6に記載の方法。前記センサフィードバックが、湿度センサによって生成される、請求項6に記載の方法。前記制御することが、狭帯域調理技術を補強するための少なくとも第二調理技術を選択的に実行することを含む、請求項1に記載の方法。前記第二調理技術が、対流調理およびマイクロ波調理のうちの1つを含む、請求項9に記載の方法。前記少なくとも1つの食品アイテムが、食品アイテムの混合皿上の少なくとも2つの食品アイテムを含む、請求項1に記載の方法。食品オーブン内で使用するためのシステムであって、少なくとも1つの食品アイテムの少なくとも1つの所望の吸収特性と一致する少なくとも1つの狭波長帯域において放射エネルギーを放射するように動作する、少なくとも1つの狭帯域放射装置を含む少なくとも1つのアレイと、前記少なくとも1つの食品アイテムに所望の加工効果を生じさせるように、前記少なくとも1つのアレイを制御するように動作するコントローラと、を含むシステム。前記コントローラが、2つ以上の狭波長帯域において放射エネルギーを放射するように、前記少なくとも1つのアレイを制御するように動作する、請求項12に記載のシステム。前記2つ以上の狭波長帯域が、前記食品アイテムの表面付近におけるより迅速な吸収のために選択された第一波長帯域、および前記食品アイテム内への前記第一波長帯域よりも深い浸透のために選択された第二波長帯域を含む、請求項13に記載のシステム。前記2つ以上の波長帯域が、少なくともいくつかの食品アイテムに関して前記第一および第二波長帯域とは異なる吸収係数を有する第三狭波長帯域を含む、請求項14に記載のシステム。前記コントローラが、前記少なくとも1つの食品アイテムの色、重量、含水量、物理的形状、および温度のうちの少なくとも1つに基づいて制御するように動作する、請求項12に記載のシステム。前記制御することが、センサからのフィードバックに基づいて制御するように動作する、請求項16に記載のシステム。前記センサが視覚センサを含む、請求項17に記載のシステム。前記センサが湿度センサを含む、請求項17に記載のシステム。前記コントローラが、少なくとも第二調理技術を選択的に制御するように動作する、請求項12に記載のシステム。前記第二調理技術が、対流調理およびマイクロ波調理のうちの1つを含む、請求項20に記載のシステム。前記少なくとも1つの食品アイテムが、食品アイテムの混合皿上の少なくとも2つの食品アイテムを含む、請求項12に記載のシステム。前記狭帯域放射装置が半導体狭帯域放射装置である、請求項1および12に記載の装置。前記少なくとも1つのアレイが複数のアレイを含む、請求項1および12に記載のアレイ。前記少なくとも1つのアレイが、食品アイテムの位置およびサイズに基づいて放射を出力するように動作する、請求項1および12に記載のアレイ。前記少なくとも1つの狭波長帯域が、最大エネルギー出力の半値全幅として測定されたときに400nm未満である、請求項1および12に記載の装置。狭帯域放射装置が、狭い、または極めて限定された帯域のみに放射エネルギーを放射するように動作する、請求項1に記載の方法。狭帯域放射装置が、狭い、または極めて限定された帯域のみに放射エネルギーを放射するように動作する、請求項12に記載のシステム。本発明は、波長の選択性が極めて高くまた従来利用できなかった全く新しい種類の用途と技術のために赤外線を容易に使用できるようにする少量又は大量の赤外線照射装置を実現する。本発明の目的は、改善された赤外線エネルギー変換効率性能を有する熱赤外線加熱システムを備えたモールド成形或いは他の加工又は処理システムを提供することである。本発明の別の目的は、処理対象、即ち目標とする特定の材料に合わせた赤外線浸透深さ性能を有する赤外線加熱システムを提供することである。本発明の別の目的は、種々の用途に最適になるように選択された狭い波長帯域で赤外線を生成する巧みに設計されたREDの組合せを組み込むことができる熱赤外線システムを提供することである。本発明の別の目的は、パルスモードで駆動することができる赤外線加熱システムを提供することであり、前記パルスモードは、特に、製造プロセス中に移送されるときに個々の製造部品に赤外線熱を提供するか、照射目標物の同期追跡を容易にするように適応される。本発明の別の目的は、金属化したリフレクタ要素によってより適切に赤外線を導くことができる赤外線加熱要素を提供することである。本発明の別の目的は、プリフォーム温度測定システムと共に動作してプリフォーム固有の赤外線加熱性能を提供することができる赤外線加熱システムを提供することである。本発明の別の目的は、電流を光子に直接変換する赤外線固体放射源又は放射線放射ダイオードREDのアレイとして製造される赤外線加熱要素を提供することである。本発明の更に別の利点は、極めて特異的な単一又は複数の狭い波長帯域において大きな放射出力を有する赤外線照射システムを提供することである。本発明の更に別の利点は、強力な熱赤外線を生成し、且つ位置、強度、波長、ターンオン/ターンオフ率、方向性、パルス周波数、及び製品追跡のうちの少なくとも1つを極めて柔軟にプログラム可能な機能である。本発明の更に別の利点は、現在の広帯域源に比べて入力エネルギー効率が高い熱エネルギー注入方法を容易に行えるようにすることである。ボトルプリフォームを加熱する際の本発明の更に別の利点は、完成容器の視覚的透明さと外観品質を低下させる添加剤を必要とせずに効率的に加熱する能力を維持することにある。本発明の更に別の目的は、プログラム可能性及びパルス化機能と組み合わせて波長選択的赤外線放出の機能を高めることができる、種々の用途のための汎用放射加熱システムを提供することである。本発明の更に別の利点は、定常状態の強度よりもかなり高い瞬間強度を有する極めて高速で高強度のバーストパルスを容易にする能力である。本発明の更に別の利点は、廃熱を、熱を必要とする別の場所に容易に移すことができ、或いは使用環境外に放出して非目標物の加熱を減少させることができることである。本発明の更に別の利点は、RED素子を高密度でパッケージ化して、これまで実際に達成できなかった固体熱赤外線出力レベルを実現できることである。波長特異的な照射を行う利点は、仮定的な放射加熱の例を調べることにより説明することができる。可視光範囲から中赤外線範囲までの電磁放射にほぼ透明な材料が、何らかの製造動作を支援するためにプロセス加熱を必要とすると仮定する。また、このほぼ透明な材料が、3.0~3.25マイクロメートルに位置付けられる狭いが強い分子吸光帯を有すると仮定する。以上の例は、ここで説明する実施形態を産業界で最も有利に応用できる方法を表す。この特定のプロセス加熱用途のパラメータが、放射加熱技術の使用を必要とする場合、現在の最新技術は、約3000°Kのフィラメント温度で動作する石英ランプの使用を必要とする。このフィラメント温度での基本的な物理計算では、有利なエネルギー吸収が起こる3.0~3.25マイクロメートルの帯域には、石英ランプの全放射エネルギーの約2.1しかないという結果となる。この開示で説明するような波長特異的な放射エネルギー出力だけを生成する機能は、種々のプロセス加熱用途の効率を大幅に改善する見込みがある。本発明は、広帯域型素子を置き換えるために特定波長の大量の赤外線を直接出力することができる斬新で新しい手法と直接関連する。半導体加工技術の最近の進歩によって、1マイクロメートル1,000ナノメートルを超えるほぼ中赤外線範囲で動作する、電子から光子に直接変換する固体放射源が使用可能になった。これらの固体素子は、一般の発光ダイオードLEDと似た動作をするが、可視光線を放射するのではなく、それより長い中赤外線波長の真の熱赤外線エネルギーを放射する。そのような素子は、便利で低コストの固体素子の作成を妨げていた障壁を打ち破った量子ドット技術を利用する全く新しい種類の素子であり、電子を光子に直接変換する変換器として働くことができ、その出力は疑似単色で且つ中赤外線波長帯域である。この新しい種類の素子を従来のもっと波長の短い素子LEDと区別するために、これらの素子は、より適切には放射線放射ダイオードradianceorradiationemittingdiodeREDと記述される。この素子は、厳しく限定された波長範囲の放射電磁エネルギーを放射する特性を有する。更に、適切な半導体加工作業によって、REDを、特定の放射処理用途に最も有利な特定の波長で放射線を放射するように調整することができる。更に、目標とする赤外線範囲及び場合によってはそれを超える範囲の光子を生成するための小面積の材料ドット又は量子ドットのランダム分散アレイとして形成された逆極性ドープ領域と接触しているドープ平面領域の形成と関係したRED技術の革新が進んできた。この製造技術或いは新規の半導体化合物の開発等の他の技術を十分に利用することにより、本発明に適した疑似単色の固体中赤外線源が得られる。また、代替の半導体技術は、本発明を実施するために適切な構成要素になる中赤外線と長赤外線の両方で利用可能になる。実施形態における電子又は電流の光への直接変換は、作成されたダイオード放射源の固有のバンドギャップ及び量子ドット形状と一致する疑似単色と呼ばれることが多い狭帯域波長範囲内で行われる。RED放射源候補の半値帯域幅は20~500ナノメートルの範囲内のどこかになると予想される。このタイプの赤外線源の狭い帯域幅は、この完全な開示の内容内で示されるような種々の波長特異的な照射用途を支援するはずである。一群のRED素子及びこれら素子を作成する技術は、別の特許出願の主題であり、その出願は、2004年11月16日に出願されQuantumDotSemiconductorDeviceと題し発明者としてSamarSinharoyとDaveWiltの名前が記載された米国特許出願番号60/628,330号代理人整理番号:ERI.P.US0002;エクスプレスメールラベル番号EL726091609USであり、この出願は、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される。この出願QuantumDotSemiconductorDeviceにより、半導体素子は当該技術分野で既知である。これらの素子は、電磁放射を電気に変換する光電池で使用される。またこれらの素子は、電気エネルギーを電磁放射例えば、光に変換する発光ダイオードLEDとして使用することもできる。ほとんどの半導体用途では、所望のバンドギャップ電子ボルト又は所望の波長ミクロンが目標とされ、半導体は、その所望のバンドギャップ範囲又は波長範囲に対応できるように作成される。特定の波長の放射又は電子ボルトのエネルギーを達成する能力が重要でないわけではない。実際には、半導体は、特定の材料、そのエネルギーギャプ、その格子定数、及びその固有の放射性能によって限定される。目的に応じて半導体素子を作成するために使用される1つの技術は、二元性化合物又は三元性化合物を使用することである。素子の組成特徴を変化させることにより、技術的に有用な素子が巧みに設計された。また、半導体素子の設計を操作して、素子の挙動を目的に合わせて調整することができる。一例において、半導体素子内に量子ドットを含めることができる。そのようなドットは、キャリアを量子的に閉じ込め、それにより同じ半導体のバルクサンプルよりも光子放射エネルギーが変化すると考えられている。例えば、米国特許第6,507,042号は、量子ドット層を有する半導体素子を教示している。具体的には、この特許は、ヒ化インジウムガリウムInxGa1xAs層上に付着されたヒ化インジウムInAsの量子ドットを教示している。この特許は、量子ドット即ち、InAsとそのドットを付着させた層即ち、InxGa1xAsとの格子不整合の量を制御することによって、量子ドットと関連した光子の発光波長を制御できることを開示している。この特許はまた、InxGa1xAs基板内のインジウムのレベルを変化させることによって、InxGa1xAs基板とInAs量子ドットとの格子不整合を制御できるという事実を開示している。InxGa1xAs基板内のインジウムの量を増やすほど、不整合の度合いが小さくなり、光子放射と関連した波長が長くなる即ち、エネルギーギャプが小さくなる。実際には、この特許は、基板内のインジウムの量を約10~約20に高めることにより、関連した光子の波長を約1.1μm~約1.3μmに長くできることを開示している。米国特許第6,507,042号に開示されている技術は、約1.3μmの波長を有する光子を放射又は吸収することができる素子を提供する際に役立つことが分かっているが、InxGa1xAs基板内のインジウムの量を高める能力は限られている。換言すると、インジウムのレベルが20、30、或いは40より多くなると、結晶構造内の不完全又は欠陥の程度は限定的になる。これは、特に、InxGa1xAs基板がヒ化ガリウムGaAs基板又はウェーハ上に付着された場合に当てはまる。従って、米国特許第6,507,042号に開示された技術を利用しても、もっと長い波長の光子を放射又は吸収する素子低いエネルギーギャプを実現することはできない。従って、1.3μmより長い波長の光子を放射又は吸収する半導体素子が有することが望ましいので、この特性の半導体素子は相変わらず必要とされている。一般に、REDは、InxGa1xAs層xは、約0.64~約0.72重量パーセントのインジウムのモル分率であると、前記InxGa1xAs層上に配置された量子ドット量子ドットは、InAs又はAlzIn1zAsから成り、zは、約5重量パーセント未満のアルミニウムのモル分率であるを含む半導体素子を提供する。本発明は、また、InAs又はAIzIn1zAsから成る量子ドットzは、約5重量パーセント未満のアルミニウムのモル分率と、量子ドットの少なくとも一部分と接触するクラッド層量子ドットと前記クラッド層の格子定数が、最低1.8から2.4未満まで整合しないとから成る半導体素子を含む。半導体素子は、InxGa1xAsマトリックスクラッディングと呼ばれることがあるヒ化インジウムガリウムInxGa1xAs層上にヒ化インジウムInAs又はヒ化アルミニウムインジウムAlzIn1zAszは0.05以下の量子ドットを含む量子ドット層を含む。ドットとInxGa1xAsマトリクス層の格子定数は整合していない。格子不整合は、少なくとも1.8、他の実施形態では少なくとも1.9、他の実施形態では少なくとも2.0、他の実施形態では少なくとも2.05である。有利には、不整合は、3.2未満、他の実施形態では3.0未満、他の実施形態では2.5、他の実施形態では2.2未満とすることができる。一以上の実施形態では、InxGa1xAsマトリックスクラッディングの格子定数はドットの格子定数より小さい。ドットがInxGa1xAsクラッディングマトリックス上に配置されたこれらの実施形態では、このクラッディングマトリクス層内のインジウムのモル濃度即ちxは、約0.55~約0.80、所望により約0.65~約0.75、所望により約0.66~約0.72でよく、及び所望により約0.67~約0.70とすることができる。一以上の実施形態では、InxGa1xAsクラッディングマトリックスは、InxGa1xAsクラッディングマトリックスと格子整合されたヒ化リンインジウムInP1yAsy層上に配置される。一以上の実施形態では、InxGa1xAsクラッディングが付着されたInP1yAsy層は、InxGa1xAsクラッディングと半導体を支持する基板の間にある複数の段階的連続的又は離散的InP1yAsy層のうちの1層である。一以上の実施形態では、基板は、リン化インジウムInPウェーハから成る。半導体は、また、InxGa1xAsクラッディングと基板の間に配置されたInxGa1xAs層等の一以上の他の層を含んでもよい。図1に一実施形態を示す。図1並びに他の図は、概略的表現であり、各層又は構成要素の厚さ或いは各層間の相対的厚さ又は寸法は一定の縮尺で描かれていない。素子1000は、基板1020、任意的に設けられる伝導層1025、緩衝構造1030、クラッド層1040、及びドット層1050を有する。当業者が理解するように、幾つかの半導体素子は、動作して電流を電磁放射に変換するか電磁放射を電流に変換する。そのような素子内の電磁放射又は電流を制御する機能は、当該技術分野で既知である。この開示は、必ずしもそのような従来の設計を変更せず、その設計の多くは、半導体素子を製造又は設計する当該技術分野で既知である。一実施形態では、基板1020は、リン化インジウムInPから成る。InP基板1020の厚さは250ミクロン超、他の実施形態では300ミクロン超、他の実施形態では350ミクロン超とすることができる。有利には、この厚さは、700ミクロン未満、他の実施形態では600ミクロン未満、他の実施形態では500ミクロン未満とすることができる。一以上の実施形態では、考えられる半導体素子は、必要に応じて、エピタキシャル成長させたリン化インジウム層InPを含んでもよい。このエピタキシャル成長させたリン化インジウム層の厚さは、約10nm~約1ミクロンとすることができる。一実施形態では、任意的に設けられる伝導層1025は、ヒ化ガリウムインジウムInxGa1xAsから成る。この層内のインジウムのモル濃度即ち、xは、約0.51~約0.55、所望により約0.52~約0.54、所望により約0.53~約0.535とすることができる。一以上の実施形態では、伝導層1025は、InP基板と格子整合されている。伝導層1025は、所定の素子に十分な導電率を提供するために所定の値にドープされた適切な厚さのものとすることができる。一以上の実施形態では、この厚さは、約0.05ミクロン~約2ミクロン、所望により約0.1ミクロン~約1ミクロンとすることができる。一以上の実施形態では、緩衝層1030は、ヒ化リンインジウムInP1yAsyから成る。ある実施形態では、緩衝層1030は、少なくとも2つ、所望により少なくとも3つ、所望により少なくとも4つ、及び所望により少なくとも5つのInP1yAsy層から成り、各層の格子定数は、層が基板1020から遠くになるほど高くなる。例えば、また図2に示したように、緩衝構造1030は、第1の緩衝層1032、第2の緩衝層1034、及び第3の緩衝層1036を有する。緩衝構造1030の最下層面1031は基板1020と隣接しており、緩衝構造1030の最上平面1039は障壁層1040に隣接している。第2の層1034の格子定数は第1の層1032より大きく、第3の層1036の格子定数は第2の層1034より大きい。当業者が理解するように、緩衝構造1030の個々の層の格子定数は、連続した層の組成を変化させることによって高めることができる。一以上の実施形態では、InP1yAsy緩衝層中のヒ素の濃度は、連続したそれぞれの層で高くされる。例えば、第1の緩衝層1032は約0.10~約0.18のモル分率のヒ素即ち、y、第2の緩衝層1034は約0.22~約0.34のモル分率のヒ素、第3の緩衝層1036は約0.34~約0.40モル分率のヒ素を含む。一以上の実施形態では、隣接した緩衝層の間例えば、層1032と層1034の間のヒ素の増加は0.17モル分率未満である。連続した緩衝層間にできる欠陥は、ヒ素含有量を増やすことによる格子定数の変化によるものであり、半導体にとって有害ではないと考えられる。このように徐々に変化する臨界組成を使用する技術は、米国特許第6,482,672号に記載されているように既知であり、この特許は、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される。一以上の実施形態では、第1の緩衝層1032の厚さは、約0.3~約1ミクロンである。一以上の実施形態では、最上緩衝層は、一般に格子構造を完全且つ確実に緩和するためにこれより厚い。一以上の実施形態では、緩衝構造1030の最上面1039又はその近く個別の緩衝層例えば、緩衝層1036は、約5.869Å~約5.960Å、所望により約5.870Å~約5.932Åの格子定数を有するように巧みに設計される。一以上の実施形態では、緩衝構造1030の最下面1031又はその近くの個別の緩衝層例えば、緩衝層1032は、臨界組成グレーディング技術の範囲内で巧みに設計されることが好ましい。換言すると、第1の緩衝層例えば、緩衝層1032がInPウェーハ上に付着されるので、第1の緩衝層例えば、層1032内に存在するヒ素の量は17モル分率より少ない。クラッド層1040は、InxGa1xAsからなる。一以上の実施形態では、この層は、緩衝構造1030の最上面1039又はその近くの最上緩衝層の平面内格子定数と格子整合されることが好ましい。格子整合という用語は、連続層相互間の格子定数の差が500ppm即ち、0.005の範囲内であることを指す。一以上の実施形態では、クラッド層1040は、約10オングストローム~約5ミクロン、所望により約50nm~約1ミクロン、所望により約100nm~約0.5ミクロンの厚さを有することができる。一以上の実施形態では、量子ドット層1050は、ヒ化インジウムInAsから成る。層1050は、濡れ層wettinglayer1051と量子ドット1052を含むことが好ましい。濡れ層1051の厚さは、1又は2単分子層とすることができる。一実施形態では、層1050の最下面1053とドット1055の最上部から測ったドット1052の厚さは、約10nm~約200nm、所望により約20nm~約100nm、所望により約30nm~約150nmとすることができる。また、一実施形態では、ドット1052の平均直径は、10nm超、所望により40nm超、所望により70nm超とすることができる。一以上の実施形態では、量子層1050は、複数のドット層を有する。例えば、図3に示したように、量子ドット1050は、第1のドット層1052、第2のドット層1054、第3のドット層1056、及び第4のドット層1058を含む。各層は、ヒ化インジウムInAsから成り、それぞれ濡れ層1053、1055、1057及び1059を含む。同様に各ドット層はドット1055を含む。濡れ層とドットを含む各ドット層の特性は、同一でなくてもよいが実質的に類似している。各ドット層1052、1054、1056及び1058の間にはそれぞれ、中間クラッド層1062、1064、1066及び1068が配置されている。これらの中間クラッド層は、InxGa1xAsから成る。一以上の実施形態では、InxGa1xAsの中間クラッド層は、クラッド層1040と実質的に類似又は同一である。換言すると、中間クラッド層は、障壁層1040と格子整合されていることが好ましく、障壁層1040は、最上緩衝層1036と格子整合されていることが好ましい。一以上の実施形態では、中間層1062、1064、1066及び1068の厚さは、約3nm~約50nm、所望により約5nm~約30nm、所望により約10nm~約20nmとすることができる。前述のように、量子ドット層を取り囲むそれぞれの異なる層は、電流を操作するように正又は負にドープされてもよい。半導体素子内の電流を操作する技術は、例えば米国特許第6,573,527号、第6,482,672号、及び第6,507,042号に記載されているように当該技術分野で既知であり、これらの特許は、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される。例えば、一以上の実施形態では、亜鉛、炭素、カドミウム、ベリリウム又はマグネシウムを使用して領域又は層をp型にドープすることができる。一方、シリコン、硫黄、テルル、セレン、ゲルマニウム、又はスズを使用して領域又は層をn型にドープすることができる。考えられる半導体素子は、当該技術分野で既知の技術を使用することによって作成することができる。例えば、一以上の実施形態では、様々な半導体層は、有機金属気相エピタキシーOMVPEを使用することにより作成することができる。一以上の実施形態では、ドット層は、Stranski-KrastanovモードS-Kモード等の自己形成技術を使用することにより作成される。この技術は、米国特許第6,507,042号で述べられおり、この特許は、本明細書の一部を構成するものとしてここに援用される。図4に、量子ドット層を含む放射線放射ダイオードREDの一実施形態を示す。RED1100は、ベースコンタクト1105、赤外線リフレクタ1110、半絶縁半導体基板1115、n型横伝導層LCL1120、n型緩衝層1125、クラッド層1130、量子ドット層1135、クラッド層1140、p型層1145、p型層1150、及びエミッタコンタクト1155を有する。ベースコンタクト1105、赤外線リフレクタ1110、半絶縁半導体基板1115、n型横伝導層LCL1120、n型緩衝層1125、クラッド層1130、量子ドット層1135、及びクラッド層1140は、前述の半導体層と類似している。ベースコンタクト1105は、多数の極めて導電性の高い材料を含むことができる。例示的な材料には、金、金亜鉛合金特にp領域と隣接するとき、金ゲルマニウム合金又は金ニッケル合金、或いはクロム金合金特にn領域と隣接するときがある。ベースコンタクト1105の厚さは、約0.5~約2.0ミクロンとすることができる。金と誘電体材料の間の接着を高めるために、チタン又はクロムの薄層を使用することができる。赤外線リフレクタ1110は、反射材料から成り、必要に応じて誘電体材料から成る。例えば、誘電体材料として酸化シリコンを使用することができ、その上に赤外線反射材料として金を付着させてもよい。リフレクタ1110の厚さは、約0.5~約2ミクロンとすることができる。基板1115はInPから成る。基板1115の厚さは、約300~約600ミクロンとすることができる。横伝導層1120は、InP基板1115と格子整合された即ち、500ppm以内InxGa1xAsから成る。また、一以上の実施形態では、層1120はnドープされる。好ましいドーパントはシリコンであり、好ましいドーピング濃度は、約1×1019~約3×1019/cm3とすることができる。横伝導層1120の厚さは、約0.5~約2.0ミクロンとすることができる。緩衝層1125は、前述の構造と同じようにInP1yAsyの3段階の層から成る。層1125はnドープされることが好ましい。好ましいドーパントはシリコンであり、ドーピング濃度は約0.1×109~約3×109/cm3とすることができる。クラッド層1130は、緩衝層1125の上部即ち、第3段又はそのサブレイヤの平面内格子定数即ち、500ppm以内と格子整合されたInxGa1xAsから成る。一以上の実施形態では、InxGa1xAsクラッド層1130は、約0.60~約0.70パーセントモル分率のインジウムから成る。クラッド層1130の厚さは、約0.1~約2ミクロンである。量子ドット層1135は、本発明の教示に関して前に述べたようなInAsドットから成る。前の実施形態と同じように、各ドット層の間の中間層は、クラッド層1130と類似の即ち、格子整合されたInxGa1xAsクラッドを含む。一以上の実施形態では、一以上の連続した中間クラッド層中のインジウムの量は、クラッド層1130或いは前又はそれより低い中間層より少ないインジウムを含んでもよい。クラッド層1140は、緩衝層1125の上部即ち、第3段又はそのサブレイヤと格子整合された即ち、500ppm以内InxGa1xAsから成る。閉込め層1145は、InxGa1xAs層1140と格子整合されたInP1yAsyから成る。また、一以上の実施形態では、層1145はpドープされる。好ましいドーパントは亜鉛であり、ドーピング濃度は約0.1×1019~約4×1019/cm3とすることができる。閉込め層1145の厚さは、約20nm~約200nmとすることができる。コンタクト層1150は、閉込め層1145と格子整合されたInxGa1xAsから成る。コンタクト層1150は、pドープされる例えば、亜鉛がドープされることが好ましい。ドーピング濃度は、約1×1019~約4×1019/cm3とすることができる。コンタクト層1150の厚さは、約0.5~約2ミクロンである。コンタクト層1150は、層1155の下を除き表面全体から除去されてもよい。エミッタコンタクト1155は、任意の高導電性材料を含むことができる。一以上の実施形態では、導電性材料には金/亜鉛合金がある。図5に別の実施形態を示す。半導体素子1200は、p領域内にトンネル接合を有する放射線放射ダイオードとして構成されている。この設計は、より低い抵抗接触とより低抵抗の電流分布を提供するので有利である。半導体1200の多くの様相は、図4に示した半導体1100と類似している。例えば、接点1205は接点1105と類似しており、リフレクタ1210はリフレクタ1110と類似しており、基板1215は基板1115と類似しており、横伝導層1220は伝導層1120と類似しており、緩衝層1225は緩衝層1125と類似しており、クラッド層1230はクラッド層1130と類似しており、ドット層1235はドット層1135と類似しており、クラッド層1240はクラッド層1140と類似しており、閉込め層1245は閉込め層1145と類似している。トンネル接合層1247は、閉込め層1245と格子整合されたInxGa1xAsから成る。トンネル接合層1247の厚さは、約20~約50nmである。トンネル接合層1247は、pドープされる例えば、亜鉛でことが好ましく、ドーピング濃度は約1×1019~約4×1019/cm3とすることができる。トンネル接合層1250は、トンネル接合1247に格子整合されたInxGa1xAsから成る。トンネル接合層1250の厚さは、約20~約5,000nmである。トンネル接合層1250は、nドープされることが好ましく例えば、シリコン、ドーピング濃度は約1×1019~約4×1019/cm3である。エミッタコンタクト1255は、種々の導電性材料を含むことができるが、クロム金合金、金ゲルマニウム合金、金ニッケル合金等のn領域に好都合な材料から成ることが好ましい。図6にREDの別の実施形態を示す。半導体素子1300は、少なくとも部分的にベースリフレクタがない例えば、図5に示した1210等のリフレクタがないため半導体素子の基板を通して電磁放射を放射することができることを除き、図5に示したREDと同じように放射線放射ダイオードとして構成される。また、図6に示した半導体素子1300は、素子の全表面又は、実質的に表面全体を覆う完全コンタクトであるエミッタコンタクト/赤外線リフレクタ1355を含む。他の全ての点では、素子1300は、素子1200と類似している。例えば、接点1305は接点1205と類似しており、基板1315は基板1215と類似しており、横伝導層1320は伝導層1220と類似しており、緩衝層1325は緩衝層1225と類似しており、クラッド層1330はクラッド層1230と類似しており、ドット層1335はドット層1235と類似しており、クラッド層1340はクラッド層1240と類似しており、また閉込め層1345は閉込め層1245と類似しており、トンネル接合層1347はトンネル接合層1247と類似しており、トンネル接合層1350はトンネル接合層1250と類似している。考えられる半導体技術は、レーザダイオードの製造に使用することもできる。図7に例示的なレーザを示す。レーザ1600は、金クロム合金等の任意の導電性材料から成ることができるコンタクト1605を有する。コンタクト層1605の厚さは、約0.5ミクロン~約2.0ミクロンである。基板1610は、約5×1018~約10×1018/cm3の濃度でnドープされることが好ましいリン化インジウムから成る。基板1610の厚さは、約250~約600ミクロンである。任意的に設けられるエピタキシャルリン化インジウム層1615は、約0.24×1019/cm3~約1×1019/cm3の濃度でnドープされることが好ましい。エピタキシャル層615の厚さは、約10nm~約500nmである。段階的InP1yAsy層1620は、図2に示した段階的InP1yAsy緩衝層と類似している。緩衝層1620は、約1×1018~約9×1018/cm3の濃度でnドープされることが好ましい。層1625と1630は導波路1627を構成する。層1625は、ヒ化リン化インジウムガリウムIn1xGAxAszP1zから成る。層1630は同様にIn1xGAxAszP1zから成る。両方の層1625と1630は、層1620の上面と格子整合されている。換言すると、層1625と1630は、約0~約0.3モル分率のガリウムと0~約0.8モル分率のヒ素から成る。層1625は、厚さ約0.5~約2ミクロンであり、約1×1018~9×1018/cm3の濃度でnドープされる。層1630は、約500~約1500nmであり、約0.5×1018~1×1018/cm3の濃度でnドープされている。閉込め層1635、ドット層1640、及び閉込め層1645は、他の実施形態に関して前に述べたドット及び閉込め層と類似している。例えば、閉込め層1635は、図3に示した閉込め層1040と類似しており、ドット層1640は図3に示したドット層1050と類似している。一以上の実施形態では、レーザ素子のドット領域内で使用されるドット層の数は、5ドット層より多く、所望により7ドット層より多く、所望により9ドット層より多い例えば、サイクル。閉込め層1635と1645は、約125~約500nmの厚さを有することができ、また導波路と格子整合される。層1635、1640、及び1645は、ドープされないことが好ましい即ち、これらの層は真性である。層1650と1655は導波路1653を構成する。層1625及び1630と同じように、層1650と1655は、緩衝層1620の上面と格子整合されたIn1xGAxAszP1zから成る。層1650は、約500~約1500nmであり、約0.5×1018~約1×1018/cm3の濃度でpドープされている。層655は、約1~約2ミクロンの厚さであり、約1×1018~約9×1018/cm3の濃度でpドープされている。一実施形態では、層1660は、緩衝層1620と類似した緩衝層である。即ち、ヒ素のモル分率は、各段階が量子ドットから遠くなるほど減少する。層1660は、1×1018~9×1018/cm3の濃度でpドープされることが好ましい。層1665はリン化インジウムInPから成る。層1665の厚さは、厚さ約200~約500nmであり、約1×1019~約4×1019/cm3の濃度でpドープされることが好ましい。層1670は、前の実施形態で説明した他のコンタクト層と類似のコンタクト層である。他の実施形態では、層1660、1665、及び1670は、他の実施形態に関して説明した他の構成と類似している。例えば、これらの層は、図4に示した層1145、1150及び1155と類似している。代替として、層1660、1665及び1670の代わりに、図5に示した1245、1247、1250及び1255と類似の層を使用することができる。これらの素子の実施形態の範囲と精神を逸脱しない様々な修正及び変更は、当業者に明らかになるであろう。当然ながら、一形態において、この本発明が、説明したようなRED要素を含むことを理解されたい。しかしながら、様々な他の素子技術を使用できることを理解されたい。例えば、1.6マイクロメートル~5.0マイクロメートルの範囲で動作する実験用の中赤外線LEDは知られているが、商用的に現実的でない。更に、種々の半導体レーザ及びレーザダイオードを適切な修正により使用することができる。当然ながら、便利な波長の限られた帯域幅の照射線を効率的に生成することができる他の技術を開発することができる。本発明を特定の用途のため実施するには、適切な量の照射線を得るために通常は多数の適切な素子を配置する必要がある。この場合も、一形態において、そのような素子はRED素子になる。本発明のほとんどの加熱用途では、そのような素子は、一般に、ある種の高密度x×yアレイ又は複数x×yアレイで配置され、そのいくつかは、個別RED素子のカスタマイズされた構成の形をとることがある。アレイは、本発明の特定の実施態様に使用される素子のタイプとサイズ、必要出力、及び必要波長により、単一素子から、より一般には数百、数千又は無限数の素子アレイまでの範囲とすることができる。RED素子は、通常、少なくとも熱放散能力を有するない場合には専用の熱除去装置を有する回路基板に取り付けられる。RED素子は、多くの場合、そのような回路基板上に極めて高密度/接近配置で取り付けられる。高出力用途に必要な場合には、ダイ取り付け及び回路基板構造の最近の革新技術を利用して密度を最大にすることができる。例えば、そのような目的には、フリップチップに使用されるような技術が有利である。RED素子の効率は、この特有なダイオード素子としては高いが、電気エネルギー入力の大部分は局所的な熱に直接変換される。個々の素子の過熱と焼損を防ぐために、この無駄な熱は半導体接合部から放出されなければならない。高密度アレイに場合は、能動及び/又は受動冷却機能を有するフリップチップ及びチップオンボードパッケージ技術が使用されることが多い。実用性と位置決めの融通性のために、しばしば複合回路基板が使用される。また、x×yアレイは、例えば1マイクロメートル~5マイクロメートルの範囲の少なくとも2つの異なる特定波長の赤外線を提供するRED素子の混合物から成ってもよい。ほとんどの用途では、RED素子は、様々な異なるサイズのアレイの形態で配置するのが有利であり、アレイのいくつかは、特定タイプの目標物に放射線をより良く照射するために本質的に三次元又は非平面とすることができる。これは、少なくとも以下のような理由のためである。1.複数の素子の出力を組み合わせることにより十分な出力を提供する。2.単一素子が適切に照射できる面積よりも大きい面積にわたる出力の十分な広がりを提供する。3.RED素子アレイのプログラム可能性をアプリケーションにもたらす機能を提供する。4.本明細書で述べた多くの機能的理由のために様々な特定の波長に調整した素子をアレーの形態に組み合わせることができるようにする。5.出力の幾何学形状を特定のアプリーケションの条件に合わせ易くする。6.素子の取り付け位置、放射角度及びコストをアプリーケションの条件に合わせ易くする。7.移動する目標物に対する出力の同期又は他の出力運動を容易にする。8.共通の制御回路での素子群の駆動に対応する。9.多段加熱技術に対応する。ダイオードの典型的な最終用途のために、ダイオードは、接合部の大きさを小さくすることによってコストを最少にするように製造されてきた。従って、これによりコストに直接関連する必要半導体ウェーハ面積が少なくなる。RED素子の最終用途は、より多くの光子の形の実質的な放射エネルギー出力を必要とすることがある。大きな光子生成フットプリントphotonproducingfootprint接合領域を形成する創造的な方法でREDを製造できることがこれまで理論的に示されてきた。そのような製造方法によって、より高い中赤外線放射出力を極めて効果的に持続できるRED素子を作成することができる。そのような素子が利用できる場合には、本発明を実施するのに必要なRED素子の絶対数を少なくすることができる。しかしながら、本発明の多くの用途と関連する高出力の場合は、素子の数を単一素子に減少させることは必ずしも望ましくなくまた実際的でもない。本発明は、より低出力の用途、単一波長用途、或いは十分な出力性能を有するRED素子を製造できる場合には、単一素子で実施することができる。同様に、RED素子アレイを集積回路として製造することもできる。そのような実施態様では、REDは、1枚のシリコンや他の適切な基板の領域内に配列されるが、チップ上に光子変換照射位置として機能する複数の接合部を有する。このREDは、電気接続にボールグリッドアレイを使用する他の集積回路パッケージと類似することがある。その場合、そのような素子パッケージは、制御システムへの接続と制御システムによる制御のために必要な電気接続を容易にするアレイとして使用することができる。この場合も、設計パラメータは、電流化学的性質により破壊が起こり始める前に約100°C~105°Cに達してはならない接合部温度の制御である。将来の化合物は耐熱性が高くなることが予想されるが、熱は常に使用される素子の臨界破損範囲より低く維持されなければならない。素子は、更に、回路基板上に単独又は複数で配置されてもよく、用途とコストの必要に応じてより高レベルの素子アレイとして配列されてもよい。RED素子を照射アレイに配置する最良の構成を設計する際、素子のフォームファクタにかかわらず、設計者は変量の全体的な範囲を考慮しなければならない。目標とする用途の点から検討される変量の幾つかには、パッケージング、配置し易さ、コスト、電子接続性、プログラム可能性の制御、冷却、配置環境、電源供給経路、電力供給、ストリング電圧、ストリング形状、照射要件、安全性、及び当業者が理解するであろう多くの他の変量がある。製品の製造に使用される全ての原材料は、電磁スペクトルの範囲内の様々な波長における特定の吸収及び透過特性と関連付けられてきた。また、各材料は、特徴的な赤外線反射及び放射特性を有するが、そのような特性を検討するには時間はかからず、それは、本発明の実施が吸収/透過特性によって更に促進されるからである。任意の特定の材料に関して所定の波長での吸収率を測定し表にすることができる。次にその吸収率を、本明細書の後の方でより詳しく説明し例示するように、種々の波長にわたってグラフで示すことができる。各タイプの材料が、様々な波長で特徴的な吸収又は透過特性を有するので、加熱プロセスを最適化するには、そのような材料特性を知ることが極めて有用である。ある材料がある波長範囲で極めて高い透過率を有する場合は、その材料をその波長範囲で加熱しようとするのは極めて非効率的であることを理解されたい。これと反対に、ある材料がある波長を過度に吸収する場合は、放射熱を加えると材料の表面が加熱されることになる。非効率的な熱伝導体の材料では、熱放射は、通常、材料内を均一に加熱するのに最適な方法ではない。様々な材料が波長で異なる特定の吸収又は透過特性を有することは、長年当技術分野で周知であった。しかしながら、特定波長又は波長の組み合わせを指定することができる高出力赤外線源がなかったので、従来は、既存の加熱又は加工動作の多くを完全に最適化することができなかった。特定波長の赤外線を製品に与えることが実際的でなかったので、多くの製造業者は、そのような特定の製品が最も望ましく加熱又は加工される波長を分かっていない。これは、プラスチック産業における例によって説明される。図9と図10を参照し、プラスチック飲料容器を延伸ブロー成形するポリエチレンテレフタレート産業界で知られているようなPET樹脂材料の透過曲線を調べることによって、PET材料が長波長領域で極めて吸収性が高く、可視光及び近赤外線波長領域で極めて透過性が高いことが分かる。その透過率は、1マイクロメートル~5マイクロメートルの間で劇的に変化する。透過率は、その範囲内で劇的に変化するだけでなく、0.1マイクロメートル以内で頻繁且つ突然にまた非常に大きく変化する場合が多い。例えば、PETは、2.9マイクロメートルに極めて強い吸収を有する。即ち、2.9マイクロメートルの赤外線がPETに導入されると、光は材料の表面又は外被でほとんど全て吸収される。材料の外側面だけを加熱したい場合は、この波長を使用することができる。PETは、熱伝導性が極めて低く低い熱伝導率を有する、また延伸ブロー成形動作ではPET材を内部から全体的に均一に深く加熱することが望ましいので、これは、PETを適切に加熱するのに適さない波長である。別の状態を見ると、PET材は、1.0マイクロメートル1000ナノメートルに極めて高い透過率を有する。即ち、PETの表面に当たるこの波長の放射線の大部分がPETを透過し、優先的な加熱をすることなく出て、従って大部分が無駄になる。電磁エネルギーの透過率は、誘電体材料全体の厚さの関数として指数関数的に減少するので、材料の厚さは、所定の材料に最適な波長の選択に大きな影響を及ぼすことに注意されたい。ここではPET熱可塑性材料を例として使用したが、この原理は、様々な産業で使用される種々の異なるタイプの材料並びに異なるタイプのプロセスに当てはまることを理解されたい。極めて異なる例として、にかわ又は接着剤積層システムが挙げられる。この例にでは、接着される母材が、特定の赤外線波長の透過性が極めて高いと仮定する。使用される熱硬化性接着剤は、その同じ波長で極めて吸収性が高い。接着剤/積層物サンドイッチをこの特定の有利な波長で照射することによって、隣りの母材ではなく接着剤が加熱されるので、加工が更に最適化される。このような波長の相互作用を選択的に選択することによって、産業界内の様々な幅広い種類の加工又は加熱用途の範囲内での最適ポイントが見つかる。従来、特定の波長において比較的高密度の赤外線を生成する機能は単純に産業界で利用できなかった。従って、このタイプの加熱又は加工の最適化が可能でなかったので、この最適化は、ほとんどの製造業者によって意図されていない。そのような波長特異的な赤外線出力が可能ならば全く新しい方法及びプロセスが見つかることが予想される。本発明は、そのような新しいプロセスを実際的のものにし、種々の用途のための広い融通性を有する実施技術を提供する。本発明の第1の利用が産業界にあると予想されるが、また商業、医学、民生及び他の分野にも多数の用途があるであろうことが分かる。本発明が、現在幅広く使用されている広帯域の石英赤外線加熱バルブや他の従来の加熱システムの代替として極めて有効であることが予想される。そのような石英バルブは、熱成形動作の準備としてのプラスチック材料シートの加熱を含む一連の動作に使用される。本発明は、石英赤外線ランプや他の従来の加熱システムの既存の機能の代替として利用できるだけでなく、実質的に追加機能を加えると考えることができる。本発明はそれどころか、放射エネルギーを連続通電モード或いはパルスモードで生成することができる。本発明の基本的なRED素子は、マイクロ秒の極めて高速の応答時間を有するので、エネルギーを必要とするとき即ち目標とする部品が目標とする領域内にあるときにエネルギーをオンにし、部品が目標領域になくなったときにエネルギーをオフにするため素子のエネルギー効率を高めることができる。赤外線源にパルス通電することができる付加機能によって、多くの放射加熱用途の全体的なエネルギー効率を大幅に改善することができる。例えば、単独又はアレイの赤外線素子REDの通電時間を適切に変調することによって、大きな赤外線アレイ源を通り過ぎるときに個別の目標物を追跡することができる。即ち、目標とする素子に最も近い赤外線素子が、通電される素子になる。目標とする部品又は領域が前進するときにエネルギー波energizingwaveをアレイの下流側に通過させることができる。熱成形される材料を加熱する場合に、成形の程度が低いか全く成形されない領域よりも成形の程度が高い領域に多くの熱を加えることが望ましいことがある。赤外線源アレイの構成を正確に設計することによって、全ての素子に同時に通電できるだけでなく、加熱する領域の形状に対応するように極めて戦略的に素子に通電することができる。例えば、生産ラインを連続的に移動させるために、加熱する目標領域と同期した動きでプログラム可能に移動させることができる所望の熱プロファイルの特別形状の領域をプログラムすることが最も望ましいことがある。図17に示したような加熱を必要とする額縁形の領域を検討する。この場合、所望の放射強度の素子402の類似の額縁形アレイを有することができ、このアレイは、目標とする熱成形シート401の動きと同期してプログラム可能に下流に移動する。エンコーダを使用して熱成形シート401等の製品の動きを追跡することによって、周知の電子工学同期技術を使用して、プログラマブルコントローラ又はコンピュータの命令に従って適切な素子を所望の強度で作動させることができる。所望の出力強度を得るために、アレイ内の素子を制御システムによって連続モード又はパルスモードで通電することができる。いずれのモードも、最も望ましい出力条件に対する時間の関数として強度を変調することができる。この制御は、素子グループの制御でもよく、個別のRED素子に対する制御でもよい。特定の用途では、個別のRED素子に対する粒状制御が必要ない場合がある。そのような例では、RED素子を最も望ましい形状の列stringを構成するように配線することができる。次に、それらの列又は列群を、用途要件の要求に応じてプログラム可能に制御することができる。実用性から、最も都合のよい電圧の印加を容易にし且つ個別の素子制御のコストを削減するためにRED素子を群単位又は列単位で駆動することが必要な場合がある。REDの列又はアレイは、電流をオープンループ構成で単純に供給することによって制御されてもよく、より高度な制御が使用されてもよい。特定用途の事実集約的評価によって、適切な赤外線照射制御の量とレベルが決定される。複雑又は厳密な制御が要求される限り、制御回路は、入力電流、電圧又は固有出力を連続的に監視し変調する。最も望ましい放射出力又は結果の監視は、赤外線アレイの出力、或いは赤外線の目標物と関連したパラメータを直接測定することによって実施することができる。これは、単純な熱電対又は高温計を含む技術から、例えば赤外線カメラの形をとる更に高度な技術まで、様々な技術によって実行することができる。当業者は、本発明の特定の用途に経済的に妥当な特定の閉ループ監視技術を推奨することができるであろう。直接と間接の両方の監視方法を実施することができる。例えば、形成可能温度範囲まで高めるために特定の材料を加熱する場合は、材料を形成するために必要な力を測定し、そのデータを、赤外線放射アレイを変調するためのフィードバックの少なくとも一部分として使用することが望ましい場合がある。本発明の出力の最適化と制御を容易にするために、多くの他の直接又は間接のフィードバック手段が可能である。本明細書で述べるような本発明の放射熱源の形状、強さ及び通電時間は、細かくプログラム可能であり、極めて高レベルのプログラム可能なカスタム化をするのに向いていることをよく理解されたい。特定の部品上の適正な位置に熱を導くために、その部品用に熱源の特別注文の形状又は構成を設計し作成することは、産業界ではよくあることである。本発明の柔軟なプログラム可能性によって、単一のプログラム可能な加熱パネルをほとんど無限数の特注パネルと柔軟に置き換えることができる。産業界は、種々様々な赤外線炉及び加工システムで溢れている。そのような炉は、様々な種類とタイプの塗料、コーティング、スラリの硬化、及び他の目的に使用される。また、これらの炉は、種々様々な積層ラインにおいて、材料の熱融着、或いはにかわ、接着剤、表面処理剤、又はサンドイッチ状積層物に追加される様々な層を硬化するために使用することができる。種々様々な乾燥用途に他の炉が使用されることがある。例えば、2つの部分からなる飲料缶twopiecebeveragecanの産業では、飲料缶の内部にコーティングを噴霧し、次にそれをコンベヤによって大量に長い硬化炉内を連続的に移動させるのが一般的である。硬化していない内部コーティングは、塗布したときは白ペンキの外観を有するが、硬化後はほとんど透明になる。このような様々な乾燥及び硬化用途において、本発明により、乾燥させ、処理し又は硬化しなければならない材料に最も容易且つ適切に吸収される一波長又は波長の組み合わせを選択することができる。いくつかの用途では、プロセスを改善するために、存在する波長よりも存在しない波長が重要なことがある。望ましくない波長は、乾燥、加熱、結晶粒構造の変化、或いは多くの他の有害な結果によって材料に悪影響を及ぼすことがあるが、本発明では、より最適なプロセスにより、これらを回避できる。基板、即ち母材に実質的に悪影響を及ぼすことなく目標とする材料の温度を高めて硬化又は乾燥させることが望ましいことが多い。母材がそのような処理によって破損し得ることはよくあることである。目標とする材料内に熱を導入しつつ母材に熱を導入しないことがより望ましい。本発明は、この種の選択的加熱を容易にする。本発明の別の応用分野を見てみると、医療産業は、種々の可視光治療と近赤外線治療を試みてきた。ある特定の波長の電磁エネルギーが治癒を刺激し促進することが理論的に示されている。また、ある特定の波長を有する光線が、酵素、ホルモン、抗体、及び身体内の他の化学物質の生成を刺激し、また不活発な器官の活動を刺激することが仮定されている。そのような仮定の特定の詳細、処置方法又は長所を調べることはこの特許の範囲外である。しかしながら、本発明は、種々のそのような治療モダリティを容易にすることができる波長選択可能でプログラム可能な固体中赤外線源を提供することができる。しかしながら、従来、医療界には、中赤外線波長帯域の高出力の波長特異的な放射を生成する実際的な方法がなかったことは真実である。本発明は、そのような狭帯域の波長特異的な赤外線照射を可能にし、医療用に容易に使用できる小型軽量で安全で便利な形態で可能にする。医療では、照射に使用される特定波長又は波長の組み合わせを選択できることに、極めて重要な幾つかの利点がある。産業用の製造材料と同じように、有機材料は、特徴的な透過/吸収スペクトル曲線を有する。動物、植物又は人体組織は、極めて有利に活用することができる固有の吸収/透過ウィンドウを示す。人体の大部分は基本的に水からなる。従って、水の透過/吸収曲線は、多くの人体組織を大雑把に近似化するのによい出発点である。広範囲にわたる研究によって、人間、動物及び植物内の全ての種類の組織の正確な曲線を作成することができる。また、器官又は組織から得ようとする様々な種類の治癒や刺激の関係を作成し、それを透過/吸収曲線と関連付けることができる。一波長又は波長の組み合わせを慎重に選択することによって、種々の疾病と疾患に効果のある可能性のある療法を開発することができる。治療することが望ましい組織又は器官には、極めて表面近くにあるものもあり、体内の深くにあるものもある。人体組織の吸収特性により、非侵襲的技術ではそのような深い部分に到達できない可能性がある。目標組織の近くに照射源を配置するために何らかの形の侵襲的技術を使用しなければならないであろう。本発明の照射アレイは、照射アレイが種々の侵襲的又は非侵襲的治療に使用するのに適したサイズ及び/又は形状のものになるように、設計することができる。治療の技術、モダリティ及び構成は本明細書の説明の範囲を超えるが、本発明は、中赤外線波長帯域で固体波長選択照射を利用可能にする最初のものである。これは、種々のモダリティと治療のタイプに構成することができる。極めて柔軟な形態とプログラム可能性により、個別の治療に適した角度、強度及び波長が得られるように特定の身体サイズと体重に合わせて構成することができる。赤外線は、痔疾治療から皮膚治療まで多数の医療用途に利用されている。広帯域赤外線源で現在行われている赤外線療法の一例は、赤外線凝固治療と呼ばれている。更に、糖尿病性末梢神経障害は、赤外線ランプ処置で治療されることがある。テニス肘や他の類似の病気は、現在、やはり広帯域赤外線ランプで治療されることが多い。本発明の特定波長の放射を生成する能力とパルス照射を生成する能力を組み込むことにより、これらの治療を実質的に改善することができる。また、患者の寛容度と快適さを高めることができる。本発明は、また、本質的に安全な電圧で電力供給することができる医療機器の製造を容易にする。照射エネルギーのパルス化は、多くの医療用途と関連した重要な点であることが分かるであろう。連続照射は組織を過熱させる可能性があるが、パルス照射は、過熱、不快又は組織破損といった有害作用なしに十分な刺激を提供することが分かるであろう。マイクロ秒又はもっと速いターンオン時間により極めて高速で素子/アレイをパルス駆動できることは、別の有用な特性を提供する。アレイが極めて短いデューティサイクルで活動化される場合は、アレイの破損なしに極めて高い強度の放射パルスが可能になると予想され、これは、そのような短いパルス時間では半導体接合の過熱が起こる時間がないからである。これにより瞬間強度の合計が大きくなり、より多くの組織内への浸透を促進することができる。また、パルス化が行われる周波数が重要であることが分かるであろう。文献では、人間に対する特定の周波数の照射が、治癒効果或いは有害な効果を有することが知られている。例えば、可視光の特定の振幅変調周波数又は周波数の組み合わせは、人間に吐き気を引き起こす場合があり、更に他の振幅変調周波数又は周波数の組み合わせは、てんかん性発作を引き起こす場合がある。更に医学研究が進むにつれて、実際には、特定波長又は波長の組み合わせと共にパルス周波数、波形又は周波数の組み合わせが、様々な放射線治療の成功に極めて大きな影響があることが分かった。本発明を利用する治療モダリティの多くは、本発明を研究者や開業医が利用できなかったのでまだ理解もしていないし、気が付いてもいない可能性が高い。本発明の別の用途は、食品の調理加工又は演出にある。人間の歴史全体を通して、食品の調理に極めて広範囲の異なるタイプのオーブンや加熱システムが使用されてきたことは確かである。そのようなオーブンや加熱システムのほとんどは周知なので、そのようなオーブンと加熱システム全体について説明することは本特許出願の範囲外である。とりわけ非赤外線/非熱源の料理技術を利用する電子レンジ調理を除いて、実質的に全ての他の料理技術は、様々なタイプの広帯域発熱源を利用する。そのようなオーブンに使用される赤外線加熱源及び要素は広帯域源である。そのような加熱源には、特定の調理状況又は調理製品に最も有利な特定波長の赤外線エネルギーを生成する能力がない。他の材料について前述したように、植物性及び動物性食品には固有の吸収スペクトル曲線がある。そのような固有の吸収曲線は、固有の波長での特定の食品の吸収性と透過性に関係する。対象食品に照射する特定の波長又はいくつかの慎重に選択した波長を選択することによって、望みの調理特徴を修正したり最適化したりすることができる。放射エネルギーを最も効率的に使用すると、加熱又は調理コストを削減することができる。例えば、特定の食品の外側面を加熱したり焦げ目を作ったりしたい場合、本発明は、その特定の食品が極めて高い吸収率を有する波長の選択を可能にする。その結果、選択された波長の放射線が照射されたとき、赤外線エネルギーは全て、表面の極めて近くで吸収され、従って表面だけに望みの加熱及び/又は焦げ目付け処理が行われる。この逆に、表面を加熱するのではなく食品内部の極めて深くから食品を調理したい場合は、望みの調理結果が得られるように特定の食品の透過率が高くなる一波長又は特定波長の組み合わせを選択することができる。従って、放射エネルギーは、望みの深さに浸透するときに徐々に吸収される。電磁波が非金属材料中を移動する場合、この波の強度Itは、以下の式で示されるように移動距離tの関数として減少することに注意されたい。It=I0e-αtこの式では、I0はビームの初期強度であり、αはその材料の比吸光係数である。時間tが大きくなるとき、ビームの強度は、最初のビーム内の放射エネルギーがホスト材料に吸収されることにより生じる指数関数的減衰を受ける。この理由で、最適な調理結果を達成するために赤外線加熱を使用すると、食品の厚さ、加える赤外線強度、照射波長、及び材料吸収率の間に複雑な相互作用が起こる。異なる波長の放射線を照射するRED素子を組み合わせることによって、調理結果を更に最適化することができる。そのような多波長アレイ内では、放射エネルギーの吸収が低く従って熱を深く浸透させることができる波長の第1の素子タイプが選択される。放射エネルギーの吸収が大きく従って表面の加熱が促進される第2の素子タイプが選択される。アレイを完成させるには、これらの2つの両極端の吸収率の中間の波長の第3のRED素子タイプが選択される考えられる。そのようなアレイに含まれる3種類のRED放射源の相対的放射出力レベルを制御することによって、調理する食品の重要な特性を最適化することができる。制御システムに色センサ、温度センサ、及び場合によっては視覚センサを接続することによって閉ループを形成し、望みの調理結果を更に最適化することができる。そのような環境下では、対象となる可能性のある正確なパラメータを確認し、制御システムは最も望ましい適切な波長、強度及び方向で照射を行うことでそれに応答することができる。視覚センサを利用し組み込むことによって、調理している食品の位置とサイズを実際に見て、それに従って前述のようにオーブンの出力を最適化することができる。水分センサとの組み合わせで使用されるときは、その組み合わせに応じて望みの水分を維持することができる。したがって、本発明が、適切なセンサとコントローラの知能との組み合わせで将来のスマートオーブンをどの様に実現できるかを理解することができる。当然ながら、本発明を対流式オーブンや電子レンジの機能を含む従来の調理技術と組み合わせて、そのような技術の最良の組合せを得ることができる。本発明の技術を従来の調理技術と共に最適化するようにスマート制御システムを設計することができる。また、ある食品に吸収され別の食品にはあまり吸収されない波長を選択することによって、食品の盛り合わせに行われる加熱の量を細かく選択することができる。従って、選択可能な様々な波長の組み合わせ及び強度を変化させることによって、種々の具体的に設計された調理結果を得られることが分かる。本発明のどの応用例の場合も、様々なレンズ又はビームガイド装置を使用して照射エネルギーを望みの方向に導くことができる。これは、個別にレンズが付けられたRED素子から素子に接近して取付けられたマイクロレンズアレイまで、一連の様々な実施態様の形をとることができる。選択されたビームガイド装置は、案内又は導かれる放射線の波長で機能するように適切に選択されなければならない。回折、屈折及び反射についてよく理解された技術を利用することによって、エネルギーをRED素子のアレイの様々な部分から望みの方向に導くことができる。通電した特定の素子をプログラム可能に制御し、その強度を変調することによって広範囲の照射選択性を得ることができる。定常状態又はパルスモードを選択し、また更にどの素子をいつパルス化するかをプログラミングすることによって、機能を更に高めることができる。この開示は、主に1.0~3.5マイクロメートルの範囲の放射エネルギーの印加について述べているが、当業者には、赤外線のより長い波長や可視光領域までのもっと短い波長を含む他の動作波長で類似の材料加熱効果を得ることができることは明らかなはずである。開示した発明の精神は、放射源が可視光から長赤外線まで動作可能と考えられる放射加熱のために電子から光子に直接変換する固体放射源の応用例を含む。特定のタイプの用途には、中赤外線範囲以外の他の波長の放射線を照射する他の波長選択可能な素子を本発明に組み込むことが望ましい場合がある。図8は、単一のRED部品10の説明図を示す。RED10はスタック20を含む。スタック20は、図1~図7と関連して示した半導体層スタックなどの様々な構成をとることができる。少なくとも一形態において、RED10のコンタクト40例えば、コンタクト1105、1205及び1305に対応するは、ワイヤ80によってスタック20に接続されている。ボンディングワイヤ80とスタック20を介して電流60が流されるとき、スタック20の構成と一致する固有エネルギー又は波長を有する光子70が放射される。LEDを製造する際に学んだ半導体の智恵の多くをREDに適用できるので、新しいRED素子の発展を支援する類似点に言及することは有用である。LEDのエネルギー変換効率光エネルギー出力/電気エネルギー入力の大幅な改善は、LEDが一般市場に導入されるまで何年にもわたって行われてきた。スペクトルの可視光部分と近赤外線部分で動作する市販のLEDで10を超えるエネルギー変換効率が達成された。本発明は、様々な加熱システム内の主赤外線加熱要素として1マイクロメートル~3.5マイクロメートルの範囲内のどこかで動作する新しいREDの使用を意図している。本出願は、ブロー成形システムの特定の実施態様を示す。図9と図10は、厚さ10ミルのPETの断面内で透過する赤外線エネルギーの相対的な割合を波長の関数として示している。石英透過範囲内3.5マイクロメートル以内で、2.3マイクロメートル、2.8マイクロメートル、及び3.4マイクロメートルを含む幾つかの波長において、強い吸収帯透過がほとんどない波長帯域があることが明らかである。本発明と関連した基本的な概念は、ブロー成形機の熱的状態調節セクション内の基本的な加熱要素として1マイクロメートル~3.5マイクロメートル内の特定の波長で動作するように設計され選択されたRED要素を使用することである。図11a、図11b、及び図11cは、適切なREDヒータ要素100内に一緒にパッケージ化された個別のRED放射源10の例示的な集合を示す。本発明のこの実施形態では、RED10は、Nドープ領域が陰極バス120に直接取り付けられるように物理的に取り付けられている。陰極バス120は、理想的には銅や金等の材料で製造され、これらは両方とも熱と電気の良導体である。RED10の対応する領域は、ボンドワイヤ80を介して陽極バス110に接続されている。理想的には、陽極バスは、陰極バスと同じ熱特性と電気特性を有する。RED10内に電流Iを流す2本のバスバーの両端に外部から入力電圧が生成され、その結果、170で示したような赤外線光子又は放射エネルギーの放射が起こる。好ましい実施形態では、放射エネルギーをREDヒータ要素100から望ましい方向に導くためにリフレクタ130が使用される。RED10の物理的大きさが小さいので、放射される放射エネルギー170を望ましい方向に容易に導くことができる。この説明は、より大きなコイルフィラメントの場合に比較のために適用される。放射源の物理的サイズと、生じた放射フラックスを従来のレンズ手段を使用して導く能力との関係は当該技術分野で周知である。赤外線エネルギー170を生成するプロセスで生じる廃熱をREDヒータ要素100から放出するためにヒートシンク140が使用される。ヒートシンク140は、産業界で既知の様々な手段を使用して実施することができる。これらの手段には、受動放熱、対流空気冷却を使用する能動放熱、水又は液体冷却を使用する能動放熱がある。例えば、液体ジャケットによる液体冷却は、放射光子に変換されなかった大量の電気エネルギーから生成されるかなりの量の熱を放出できるという利点を有する。この熱は、液体媒体によって屋外場所或いは熱が必要とされる別の領域に伝えることができる。熱が工場の外又は別の場所に放出される場合は、空調/冷房エネルギーを実質的に減少させることができる。更に、本発明のこの実施形態では、必要に応じてバルブ150が使用される。ここで利用されるバルブ150の主な機能は、RED10とボンディングワイア80の破損を防ぐことである。バルブ150は、可視光から3.5マイクロメートルにわたる透過範囲を有する石英で作成されることが好ましい。しかしながら、RED10の動作波長を超える透過範囲を有するガラスなどの他の光学材料も使用することができる。図12aと図12bに、ブロー成型機内のREDヒータ要素100の一配置を示す。このシステムでは、プリフォーム240は、移送システム220によって熱監視調節システム210に入る。少し前に射出成形されたプリフォーム240は、室温で熱監視調節システム210に入る。或いは、プリフォーム240は、単段射出成形/ブロー成形システムで行われるように射出成形工程から直接来る。代替として、プリフォームは、幾つかの他のプロセスのうちの1つのプロセスによって作成されてもよい。このようなプリフォームの製造形態やタイミングにかかわらず、このセクションに入る時、プリフォーム240は、内部に様々な量の潜熱を含むことになる。移送システム220によって送られた後で、プリフォーム240は、コンベヤ250によって熱監視調節システム210を通して移送される。そのようなコンベヤは産業内で周知である。プリフォーム240は、熱監視調節システム210内を移動するとき、一連のREDヒータ要素100から放射された放射赤外線エネルギー170が当てられる。そのようなREDヒータ要素100から放射される赤外線エネルギー170は、ブロー成形システム230に向かうプリフォーム240によって直接吸収される。供給又は駆動電流及び/又は他の設計目標に応じて、エネルギーが連続的なものとされたりパルス化されたりすることを理解されたい。制御システム280のような制御システムは、一形態で、この機能を制御する。所望により、制御システムは、システムを推奨定常状態電流レベルより実質的に高い電流レベルでパルス動作させてパルス動作における瞬間放射強度を高くし、また関連センサ機能からの入力信号に応じてパルス動作のタイミングを決定するように動作する。本発明により示された方法と手段を使用するブロー成型機の好ましい実施形態では、対流冷却システム260が使用されることも好ましい。このシステムは、処理中にプリフォーム240の近くの空気と機構から廃熱を除去する。これを行うために伝導冷却装置を使用することもできる。プリフォームを対流及び/又は伝導によって加熱することは、全体的な熱的状態調節プロセスに有害であることが当該技術分野で知られている。これは、PETは熱伝導性が極めて低く、プリフォームの外周部が加熱されると、加熱が不均一になり、中心の温度が低すぎ且つ表皮の温度が高すぎるからである。また、好ましいシステム実施形態には、温度センサ270単一箇所温度測定センサで可能な様相aspectを超える少なくとも1つの様相で目標物を監視することができるインテリジェントセンサ又はカメラの形をとることができると温度制御システム280が含まれる。好ましいブロー成形機設計のそのような様相は、特に、一段ブロー成形システムの特性に適用可能である。一段ブロー成形システムでは、プリフォーム240は、射出成形段で得られた潜熱エネルギーを含んだ状態で熱監視調節システム210に入る。温度を監視しそれにより到来するプリフォーム240又は、そのプリフォームの特定の小区分の熱含有量を監視することによって、温度監視制御システム280は、プリフォーム固有又は、小区分固有の加熱条件を生成し、次にその条件を駆動信号の形で個別のREDヒータ要素100に伝えることができる。RED放射源10の固体の性質及び関連する高速応答時間は、特に、電気供給電流又はオン時間を時間又はプリフォームの動きの関数として変調するのに適している。また、REDアレイの小区分を制御してもよいことを理解されよう。そのような出力制御を行うために使用される温度制御システム280は、産業用PC、特別注文の埋め込みロジック、又は産業用プログラマブルロジックコントローラPLCとして実施することができ、これら3つ全ての性質と動作は産業内で周知である。280として示したような制御システムは、本明細書内の目的を果たす様々な形で構成することができる。しかしながら、幾つかの例として、システムは、REDアレイ内において各波長ごとに作動される素子のオン/オフ状態、電流の流れ、及び位置を制御することができる。図13~図16は本発明による方法を示す。これらの方法が、適切なソフトウェアとハードウェアの組み合わせ及び技術を使用して実施できることをを理解されたい。例えば、上記のハードウェア要素は、温度制御システム280に記憶され実行されるソフトウェアルーチンによって制御される。次に図13を参照すると、熱可塑性プリフォームを熱処理する好ましい方法300を示し、動作の基本的ステップを概略的に示す。プリフォーム240は、温度監視制御システム210内をコンベヤ250によって移送される段階305。当然ながら、移送を示す全ての実施形態では、放射線に晒されるために物品を位置決めする単純な手段移送があってもなくてもよいを使用できることを理解されたい。プリフォーム240は、熱監視調節システム210に含まれるREDヒータ要素100を使用して照射される段階310。熱監視調節システム210内の空気及び機械部品からの廃熱を除去するために、対流冷却システム260が使用される段階315。図14に、熱可塑性プリフォームを処理する別の方法301を概略的に示す。方法301では、REDヒータ要素100を使用してプリフォーム240を照射する工程段階310が、段階320と置き換えられている。方法301の段階320で、プリフォーム240は、熱監視調節システム210内の移動と同期してパルス照射される。この同期したパルス照射は、プリフォームに最も近いRED素子だけが所定の瞬間に通電されるので、エネルギー効率を実質的に高める。一形態では、パルスエネルギーの最大出力は、個々の目標物の移動と同期してタイミングが決められる。図15に、熱可塑性プリフォームを処理する更に別の方法302を概略的に示す。この方法302では、到来するプリフォーム240の温度が、温度センサ270を使用して測定される。これは、システムに入るときにプリフォーム240の潜熱エネルギーを推測するために行われる段階325。次に、プリフォーム240は、熱監視調節システム210内をコンベヤ250によって移送される段階305。温度制御システム280は温度センサ270から提供される温度情報を使用して、REDヒータ要素100に印加される好ましい制御信号を生成する段階330。次に、好ましい制御信号は、温度制御システム280からREDヒータ要素100に伝えられる段階335。次に、プリフォーム240は、熱監視調節システム210に含まれるREDヒータ要素100を使用して照射される段階310。次に、対流冷却システム260を使用して、熱監視調節システム210内の空気と機械部品から廃熱を除去する段階315。図16に、熱可塑性プリフォームを処理する別の方法303を概略的に示す。方法303では、REDヒータ要素100を使用してプリフォーム240を照射するプロセス段階310が、段階320と置き換えられている。方法303の段階320で、プリフォーム240は、熱監視調節システム210内の動きと同期してパルス照射される。以上の説明は、単に本発明の特定の実施形態の開示を提供しており、本発明をこの特定の実施形態に限定するためのものではない。従って、本発明は、前述の用途又は実施形態のみに限定されない。本明細書では、本発明の多くの応用例を概略的述べ、1つの応用例の実施形態を詳細に述べた。当業者であれば、本発明の範囲以内にある代替応用例と特定の実施形態を考え得ることが分かる。"