エヴァネッセント光アシスト・マイクロ光造形法に関する基礎研究

• Project/Area Number: 06750154
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: 設計工学・機械要素・トライボロジー
• Research Institution: The Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 加藤 純一 理化学研究所, 光工学研究室, 主任研究員 (06750154)
• Project Period (FY): 1994
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1994)
• Budget Amount: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 1994: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 光造形 / エヴァネッセント光 / 光硬化性樹脂 / 実時間縞画像解析

Research Abstract

光造形法は,マイクロ構造物の創成手法として新しい可能性を持つが,現状では形成できる微小加工たんい光の数波長オーダーに制約され必ずしも充分に細かい形状が得られない.本研究では,上記の問題を解決するため,光の全反射界面で得られるエヴァネッセント光と,通常のビーム集光を組み合わせた波長以下の加工単位を持つマイクロ光造形手法を開発するための基礎的な特性を得ることを目的とした。今年度,エヴァネッセント光のみによる光硬化性樹脂の硬化特性について調べ,どの程度の微小加工単位が実現できるか,また3次元的な形状創成を行う際の問題点などについて検討を行った.その結果,入手が容易な紫外線用硬化樹脂は,微細パターン照射に用いたアルゴンレーザー(波長488nm)では充分な硬化が行えず事後硬化処理が必要であり,明確な硬化特性・深さを評価するにいたらなかった。しかし,全反射面表面で薄膜形成が行われることは確認した。また,全反射条件を得るためのプリズム表面に形成された硬化層を剥離・移動してゆく手法が問題となることがわかった。硬化性樹脂としては,より長波長側に感度を持つ樹脂について同様の検討を行うとともに,干渉縞書き込みによる硬化結果を用い横方向の硬化特性についても調べる予定である。また本年度は,硬化状態のモニタリングの1手法として高精度干渉縞解析装置に改良を加え,観測領域中複数点での位相変化を実時間で出力可能とし,その動作を確認した。この手法を適用しエヴァネッセント光による光硬化過程および硬化厚の均一性などについてリアルタイム計測を行うことを予定している。