− 52 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2017231一般研究開発助成AF-2017232一般研究開発助成レーザー加工レーザーアブレーションnkawai@kumamoto-u.ac.jpレーザー加工，外科治療，ガス検出中赤外レーザ，ファイバレーザtokita-s@ile.osaka-u.ac.jp熊本大学 パルスパワー科学研究所 准教授大阪大学 レーザー科学研究所 講師川合 伸明時田 茂樹ナノ秒時間分解X線回折測定によるレーザーピーニングメカニズムの解明透明材料加工のための高出力中赤外レーザの開発本研究では，パルスレーザー誘起衝撃波の伝播に伴う格子ひずみおよび微細構造の時間変化過程を明らかにすることを目的に，放射光パルスX線とパルスレーザーを同期させることによる，ポンプ・プローブ型のナノ秒時間分解X線回折実験を行った．アルミニウムを対象に行った実験では，レーザー誘起衝撃波の伝播により結晶粒がμmサイズからnmサイズに微細化されていることが確認され，衝撃波面の背後で激増する転位密度の評価にも成功した．CaF2単結晶に対して行った実験では，放射光の特徴を利用した白色X線によるラウエ回折測定を行うことにより，衝撃波に対する結晶格子レベルでの弾性応答と塑性応答とを分離して実時間観察することに成功した．レーザー誘起の変形過程を実時間計測で評価することが可能である本実験手法は，レーザーピーニングに代表される様々なレーザー加工技術における変形機構・加工機構の解明に非常に有用であるといえる．近年、ファイバレーザを搭載したレーザ加工機が実用化されるなど、キロワット級の連続波レーザの市場は従来の炭酸ガスレーザ（10μm帯）からファイバレーザ（1μm帯）へ急速に置き換わりつつある。しかしながら、透明な樹脂やガラスなどの1μm帯に吸収を持たない材料の加工にはファイバレーザは適しておらず、現状では置き換えは進んでいない。すなわち、広範な材料へレーザプロセッシングを適用するため、波長の多様性が求められている。また、数十ミクロンの穴あけなどの微細除去加工（アブレーション加工）を可能にするナノ秒〜ピコ秒の短パルスレーザは、今後も付加価値の高い光源として用途の拡大が予想されるが、ここでも同様に波長の多様性が求められている。本研究では、高出力固体レーザの波長域を中赤外域へ広げるため、2.8μm帯および4μm帯の固体レーザの基礎技術開発を行った。
元のページ ../index.html#54