− 43 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2017213一般研究開発助成AF-2017214一般研究開発助成レーザー加工，内視鏡，小型カメラ，顕微鏡回折レンズ，焦点分布制御，位相シフトmotogaito@elec.mie-u.ac.jp生体材料，レーザープロセッシングレーザーアブレーション，PLD法，ハイドロキシアパタイト，骨伝導材料hidehiko.yashiro@aist.go.jp三重大学 大学院工学研究科 電気電子工学専攻 准教授産業技術総合研究所 電子光基礎技術研究部門 主任研究員元垣内 敦司屋代 英彦焦点距離と焦点深度を同時制御可能なレーザー加工用焦点制御バイナリ回折レンズPLD法による高機能性ハイドロキシアパタイト結晶成膜本研究では焦点距離と焦点深度を1枚の基板上でレンズ構造により制御することができる焦点制御型回折レンズを作製した。このレンズは平凸レンズとアキシコンレンズの機能を組み合わせ、レーザー加工で精密な焦点距離と焦点深度を実現するのに有効なレンズである。このレンズは回折レンズと回折格子の1次回折光の位相シフトを組み合わせたレンズで、この位相シフトによって構造を決めることができる。最初に電子線レジストで作製したレジストレンズにおいて、末端部の輪帯間隔を変えることで平凸レンズとアキシコンレンズの機能を制御できることがシミュレーションと実験で明らかになった。次に、このレンズをレーザー加工に応用することを目的として、石英ガラス基板をエッチングしたガラスレンズの作製も行い、シミュレーションと同様の結果を得ることができた。PLD法において小径粒子のみで成膜するエクリプス法はハイドロキシアパタイト成膜において緻密、高純度、高結晶性成膜が低温度アニーリングで可能になる可能性が期待できる。実際得られた成膜物質を顕微ラマン分光でラマンスペクトルを検証した結果、４００度以上ではハイドロキシアパタイト結晶の特徴である単一の細いスペクトルだけが確認でき、高純度、高結晶性が確認できた。これは従来の報告で最も低い完全結晶化を可能にするアニーリング温度であった。また、アニーリング温度上昇に伴いジルコニア基板と膜の密着性も向上し、生体骨に埋植した場合、強固な骨固着が期待できる。この様に小径粒子を抽出して生体材料表面にハイドロキシアパタイト成膜することで生体内において表面に長期間骨形成を促すともに、強固な骨固着できる。この結果から、早期かつ強固な骨固着が期待できレーザープロセッシングが医療用材料にも有効であることが確認できた。
元のページ ../index.html#45