JPT技術ノート

【ピコ秒レーザ応用】医療機器のUDIラベリング

2023年9月

概要

UDI システムをピコ秒レーザと組み合わせると、複数の医療機器をより迅速かつ正確に追跡できます。 さらに、複数のデバイスに対する追加の安全固有のタスクの実行可能性も向上し、関係する専門家によるより適切で一貫した監視が可能になります。 これは、医療上の不一致を減らし、虚偽または誤ったデバイスを特定するための優れた方法でもあります。

ピコ秒レーザとは何か?

ピコ秒レーザは象徴的なレーザベースの技術であり、パルス持続時間が非常に短いため、スキンケアおよび産業分野で広く求められています。 産業用途に関しては、ピコ秒レーザは医療用 UDI ラベル付けに使用されており、機械で解釈でき、浅い表面のマーキングによって強調表示される正確なラベルが作成されます。

ピコ秒レーザは非侵襲的な技術でもあり、主に皮膚のさまざまな欠陥に対処するために使用されています。 この技術を使用すると、特に、日光によるダメージによって引き起こされるシミやニキビによる傷跡を取り除くことができます。

ピコ秒レーザの応用

現在、ピコ秒レーザは、医療機器、化学、微細加工、皮膚治療、半導体製造などの多くの業界で広く使用されています。この技術の用途は無数にありますが、この記事では、切断加工の1つに焦点を当てます。 - エッジ アプリケーション: 医療機器マーキングの UDI (Unique Device Identifier) ラベル付け。

UDIラベリングとは何か?

UDI は、主に識別に使用される医療機器として定義するのが最も適切です。 これには、次の 2 つの主要な部分が含まれています。
　　 ? デバイス識別子
　　 ? 実稼働識別子
UDI は、特定の医療機器の位置を特定する際に、シンプルかつ複雑でない識別を可能にします。

高いコントラストと深い黒

ピコ秒レーザは、特定の領域をターゲットにすることで、高コントラストの UDI ラベリングに道を拓きます。 これにより、ラベルが正確に黒で強調表示されます。

永久的、色あせなし、耐腐食性

強力なピコ レーザ テクノロジーのおかげで、UDI ラベルは永続的であり、これは従来の結果よりもはるかに少ないセッションで達成できます。 ラベルはいかなる形態の腐食にも耐性があり、永続的です。

機械で読み取り可能

ピコ秒レーザは高度な技術であるため、それを使用した UDI ラベルは完全に読み取り可能であり、機械で解釈できます。

表面の凹凸が小さく、細菌の凝集を防ぐ浅いマーキング

この技術により、深いマーキングではなく浅いマーキングも可能になります。 これにより、細菌感染やその他の同様の凝集が防止されます。

UDIラベル耐食性試験：JPTピコ秒レーザ装置による優れたディープブラックマーキング結果

試験方法 - 耐食性試験

グレード 304 ステンレス鋼は、最も一般的に使用されるステンレス鋼の 1 つで、産業、食品、医療、建築材料などの分野で広く使用されています。 304 ステンレス鋼を例にとると、ピコ秒赤外線固体レーザ (JPT-PS-IR-30) を使用して、304 ステンレス鋼の表面に黒色をマーキングできます。

一般的な医療環境をシミュレートするために、黒くマークされたステンレス鋼を質量分率約 5% の NaCl 溶液に浸し、黒マークの耐食性をテストします。 実験のプロセスは次のとおりです。

  1. アルコールで拭きます。 304 ステンレス鋼の汚れをアルコールで拭き取ります。
  2. クエン酸で不動態化します。 レーザマーキング後、ステンレス鋼シートをクエン酸溶液に浸し6分間不動態化します。
  3. レーザマーキング。 JPT-PS-IR-30 を使用した 304 ステンレス鋼のレーザ マーク
  4. クエン酸で不動態化します。 レーザマーキングの前に、304 ステンレス鋼シートをクエン酸溶液に 10 分間浸します。
  5. NaCl 溶液に浸します。 不動態化ステンレス鋼シートを NaCl 溶液に浸します (質量分率: 〜 5%)。
ブラックマークの耐食性

JPT-PS-IR-30 でマークされたステンレス鋼シートと比較して、NaCl 溶液に 72 時間浸漬した後も黒色度の値はほとんど変化しないことが結果からわかりました。

　　　　

浸漬したステンレス鋼板の表面を拡大して観察した。 72 時間浸漬した後、JPT-PS-IR-30 でマークされた黒色の表面には、色の剥がれや色褪せの兆候は見られません。

　　　　

通常のレーザ照射ではステンレスの発熱効果が支配的となります。 酸化反応により黒色酸化膜が形成され、黒色のマーキングが実現されます。 一方で、さまざまな酸化物は黒さが不十分または不均一になります。 一方で、酸、アルカリ、塩分環境下では酸化皮膜が剥離したり化学反応を起こしやすくなり、ステンレス鋼の耐食性が低下します。

ただし、超短パルス (ピコ秒) レーザはステンレス鋼の表面に微細構造を作成し、選択的に光を吸収することができます。 この場合、ステンレス鋼は黒く見えます。 最後に、ステンレス鋼の耐食性を維持することができます。

注: 上記の結論は、このテストで使用されるアセンブリとパラメーターにのみ適用されます。

JPT-PS ピコ秒レーザのパフォーマンスがこれほど異なるのはなぜか?

最先端のピコ秒レーザ増幅ソリューションを備えた JPT-PS シリーズ ピコ秒レーザは、コンパクトなデュアルキャビティ構造とシンプルで信頼性の高い制御設計を採用し、全天候型の工業生産と最先端の科学的特性評価テストの要件を満たします。 JPT-PS シリーズは現在、最大 6 ps のパルス幅の赤外線バージョンと紫外線バージョンが入手可能です。 パルス オン デマンドとバースト モードを備えた JPT-PS ピコ秒シリーズ レーザは、最大 1MHz の単一パルスを放射できます。