サイト(東京大学柏キャンパス第2総合研究棟)に構築した。これにより生体・医療材料を中心とする多様な材料を対象に、高精細加工を実現するための加工パラメータ(レーザーの波長、パルス幅、スポット径、照射強度、繰り返し周波数など)を探索し、最適化することで、高精細加工を実証することが可能になる。その結果、レーザー加工技術の産業利用のさらなる促進が期待される。本プラットフォームの詳細は、2019年10月10日に富士ソフトアキバプラザ(東京都千代田区)で開催する先端オペランド計測技術シンポジウムにて紹介する。開発の社会的背景レーザーを用いた材料加工は、理想的には一般的な機械加工のような職人の熟練を必要としない。そのため、生産人口の減少が続く我が国の生産現場を支える加工技術として期待されている。レーザー加工には本来、材料の種類や目的形状、加工の種類(切削、切断、穿孔など)に応じて波長などの加工パラメータを適切に選ぶことにより、マイクロメートルスケールの高精細加工を実現する性能がある。波長を変えるには複数のレーザー光源と波長変換のシステムが必要となるため、さまざまな波長のレーザーを用いて加工条件の探索や最適化が一度に行える環境はこれまでなかった。研究の経緯レーザーのパルス幅を短くしていくと、レーザー光のエネルギーを熱に変えることなく直接的に材料の破壊や蒸発(アブレーションともいう)を起こすことができる。従来の加工用レーザーはパルス幅がマイクロ秒以上、もしくは連続発振と長く、レーザー光のエネルギーが材料中で熱に変換され、その熱を利用して加工している。その結果、材料の溶融などの熱影響で、レーザー照射部近傍の意図せぬ変形や変質が避けられなかった。レーザーの波長は次に重要な要素である。レーザー光が材料に吸収されて、熱に変わることなく効率良くアブレーションを起こす波長を選ぶ必要がある。深紫外光などの短波長域のレーザーを用いると、多くの材料で吸収の度合いが急激に強くなるため、弱い照射強度でも加工できるようになるものと期待される。波長が短くなることで、レーザーの集光サイズも原理的に小さくできることから、より高精細な加工が可能になる。そこで、レーザーによる高精細加工技術の開発と普及を目指して、高出力超短パルスレーザーの開発、加工中の状態をモニタリングする技術の開発、アブレーションを起こすメカニズムの解明、多様な材料への微細加工実証例の蓄積などに取り組んできた。並行して、各種業界とのヒアリングなどを通じてニーズを集めるとともに、企業が求める材料についてレーザー加工の有効性を実証できる環境(本プラットフォーム)の構築を進めてきた。本プラットフォームでは、さまざまな材料や加工の種類に対する加工パラメータの探索と最適化を可能にするため、独自に設計した2種類のフェムト秒レーザーと2種類の汎用ナノ秒レーザーによる加工システムを整備した(図1)。nmの4つの波長を選択することができる。nmのフェムト秒レーザーで材料加工用に利用できるプラットフォーム化された高強度のものは世界にも例がない。パルス幅は50~2000フェムト秒の範囲で可変(一部を除く)となっている。nm)の波長に変換して利用できる。nmの波長が利用できる。nm)のフェムト秒レーザーで表面加工した例を示す。nmで加工した溝の底には溝に沿って周期的な凹凸が見られた。nmで加工した溝にはそれがなく、高精細な加工ができた。nm程度であり、レーザー波長の違いが加工精度の差に表れたものと考えられる。本プラットフォームでは、このように広い領域で波長および諸条件を変えて、適切なレーザー加工条件を探索し、最適化することができる。した波長とパルス幅のバリエーションを有することから、工業材料や生体・医療材料を中心とするさまざまな材料を対象に最適な波長を選択することができる。nm以下の吸収端があり、吸収端より短い波長の光を用いることで表面への集中的な加工ができる。吸収端より長い波長の光を用いることで、吸収端より短い波長よりも光の吸収が抑えられることからガラス内部への加工も可能になる。プラスチック材料の場合は、素材ごとに特異的な吸収を示す近赤外域の波長の光を用いることで、弱い照射強度での加工が期待される。本プラットフォームでは顕微鏡などの各種分析装置も整備されており、加工直後に加工状態を分析し、結果をフィードバックすることができる。この情報へのアクセスはメンバーに限定されています。ログインしてください。メンバー登録は下記リンクをクリックしてください。viewsレーザーガンシップ誕生か。viewsヘッドライトの変遷。viewsレーザー搭載車で電柱点検を効率化。