AF-2021234-C2奨励研究助成（若手研究者枠）AF-2021235-C2奨励研究助成（若手研究者枠）X線発生，高周波デバイス，光デバイス選択的レーザー化学エッチング，窒化アルミニウム，高レーザー耐性材料t-shibuya@aist.go.jpレーザー加工レーザー高温ピーニング，レーザーピーニング，アーク補修d.wu@jwri.osaka-u.ac.jp産業技術総合研究所 計量標準総合センター 主任研究員大阪大学 接合科学研究所 助教澁谷 達則Wu Dongsheng− 55 −レーザプロセッシングレーザプロセッシング次世代量子ビーム技術に向けた レーザー高温ピーニングとアーク補修の複合技術開発単結晶窒化アルミニウムの３次元マイクロ加工技術の開発素粒子探索や放射線治療，非破壊X線検査などに用いられている加速器技術はその大きさ故に，汎用性の低く，産業的な或いは学術的な利用機会の制限が存在する．加速器の大きさを決めているのは，加速器構造の内部に溜められている電磁波エネルギーの周波数であり，従来技術のギガヘルツ帯の高周波では，数十センチメートルから数十センチメートルほどのサイズを持つことになる．本研究では，単結晶窒化アルミニウム(c面)に対して，レーザー照射とウェットエッチングを複合的に行うことで，幾何学的形状を２段階で変化させ，その形状を光学的手法によって観測し，単結晶窒化アルミニウムの選択的レーザー化学エッチングのプロセスメカニズムを解明した．輸送機器や石油化学などに関連する各種構造部品の損傷は、応力腐食や疲労および摩擦摩耗によって引き起こされることが多い。構造部品の補修は、再製造に比べて、期間短縮だけではなく、コストが大幅に削減される。レーザーピーニングとアーク補修プロセスを組み合わせることにより、新しいレーザー高温ピーニングとアーク補修の複合プロセスを開発する。CMTアーク溶接ワイヤ、後方に短パルスレーザーは凝固した高温金属に作用する。GPaオーダーの衝撃波が発生し、凝固した金属に衝撃を与える。表面欠陥を除去すると共に、晶粒を微細化し、圧縮残留応力を生成する。本複合プロセスにおける科学的な課題として、レーザー高温ピーニングによる組織の微細化、材料特性の改善および圧縮残留応力の生成などがある。
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