2021 Fiscal Year Annual Research Report
無侵襲内視鏡治療用超柔軟高機能細径赤外伝送路の開発
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19K04542
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
岩井 克全 仙台高等専門学校, 総合工学科, 准教授 (10361130)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 中空ファイバ / 赤外レーザ光 / 先端機能デバイス / レーザ治療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中空ファイバによる赤外レーザ光の安定伝送が可能になったことから、赤外レーザは、電気メスでは不可能であった内視鏡治療にその応用が展開されようとしている。極めて細径 (内径320 μm)中空ファイバ製作に見通しが立ってきたので、その実現可能性は益々高まってきた。
本研究では、①曲げ半径15 mm、曲げ角270°で使用可能とする、内径320 μm、の細径中空ファイバの製作、②高出力赤外レーザ光 (Er:YAGとCO2レーザ光)と可視ガイド光が伝送可能な超柔軟高機能中空ファイバの開発を目的とする。
令和元年度には、細径銀中空ファイバの製作方法を明らかにした。内径320μmのガラスキャピラリーチューブ32本（長さ2.4 m）をバンドルにして、更に、バンドル2本を並列に接続することで、銀鏡反応の際の流量を約33 ml/minにすることができ、良好な銀膜を成膜できることを明らかにした。
令和2年度は、CO2レーザ光（発振波長10.6μm）、Er:YAGレーザ光（発振波長2.94μm）、ならびに可視ガイド光（発振波長650 nmと532 nm）の高効率伝送可能な低損失化用ポリマーを成膜し、内視鏡対応型超柔軟高機能細径中空ファイバ先端素子（長さ20 cm）の製作を図った。誘電体膜として、低粘度なArton(JSR社製)を導入し、専用のシリンジポンプを製作して用いることで、Arton膜厚1.08μmの成膜に成功した。
令和3年度は、細径中空ファイバの長尺化を図り、ファイバ長1 mの伝送効率として、CO2レーザ光に対しては56 %、Er:YAGレーザ光に対しては72 %、可視パイロット光（赤色LD、波長650 nm）に対しては、9.5%を実現した。
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