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2013 Fiscal Year Annual Research Report

ポリジメチルシロキサンの軟X線直接加工

Research Project

Project/Area Number 22360016
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

牧村 哲也  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (80261783)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 岡田 龍雄  九州大学, システム情報科学研究科(研究院), 教授 (90127994)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2014-03-31
Keywordsレーザープラズマ軟X線 / ポリジメチルシロキサン / シリコーンエラストマー / マイクロ加工 / 極端紫外光 / 光直接加工
Research Abstract

ポリジメチルシロキサン(PDMS)は, 生体適合性がありバイオテクノロジーおよび微小化学分析器に不可欠な構造材である。本研究では, レーザー生成プラズマを用いた狭帯域・高パワー密度軟X線源を開発した。これを用いてPDMSに軟X線を照射し, 励起準位を制御した高密度励起を行った。この軟X線照射によるPDMSの加工について研究を行った。まず, 真空紫外から軟X線の領域までの広い範囲で得られるプラズマ輻射光をPDMSに照射した. ある閾値以上のプラズマ光を照射したところ, 直径が1μmの穴開けなど精密なアブレーション加工が可能であることを明かにした。また, 閾値近傍では, PDMSのメーカーおよびロットにより隆起が起きる場合があり, 加工には向かないことを示した。また, Si 2s 内殻励起が可能な11 nmのプラズマ光と, 比較のため 13 nm にピークを持つプラズマ光を照射した。 ここで用いた3種類の光源の範囲では, 波長によるアブレーション特性の相異は認められず, 照射パワー密度によってアブレーション深さが決まっていることを明かにした。さらに, 光電子分光により分析したところ, 照射前後で表面の化学的構造が変化することなくアブレーション加工を実現てきることが明らかとなった。以上の研究により, 従来法では困難であった 1μmから1mmの長さの領域においてPDMSを加工する軟X線微細加工法を確立した。

Current Status of Research Progress
Reason

25年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 軟X線による物質アブレーション2014

    • Author(s)
      牧村哲也, 錦野将元, 河内哲哉
    • Journal Title

      レーザー研究

      Volume: vol.42 Pages: 45-49

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Absorption mechanism of the second pulse in double-pulse femtosecond laser glass microwelding2013

    • Author(s)
      Tetsuya Makimura, 他6名
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: vol.21 Pages: 24049-24059

    • DOI

      10.1364/OE.21.024049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of extreme ultraviolet emission from mid-infrared laser-produced rare-earth Gd plasmas2013

    • Author(s)
      T. Makimura, 他14名
    • Journal Title

      Optics Express

      Volume: vol.21 Pages: 31837-31845

    • DOI

      10.1364/OE.21.031837

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Responses of organic and inorganic materials to intense EUV radiation from laser-produced plasmas2013

    • Author(s)
      Tetsuya Makimura, Shuichi Torii, Daisuke Nakamura, Akihiko Takahashi, Tatsuo Okada, Hiroyuki Niino, Kouichi Murakami
    • Journal Title

      Proceedings of SPIE

      Volume: 8777 Pages: 877706

    • DOI

      10.1117/12.2019048

  • [Presentation] レーザープラズマ軟X線によるシリカガラスのアブレーション2014

    • Author(s)
      鳥居 周一, 牧村 哲也, 新納 弘之, 村上 浩一
    • Organizer
      2014年 第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      青山学院大学 相模原キャンパス, 東京
    • Year and Date
      20140319-20140319
  • [Presentation] レーザープラズマ放射極端紫外光による微細加工2013

    • Author(s)
      鳥居 周一, 小森 隆幸, 高橋 翔大, 小川 端生, 藤枝 隆一郎, 深見 慎太郎, 杉浦 信彦, 牧村 哲也, 中村 大輔, 高橋 昭彦, 岡田 龍雄, 新納 弘之, 村上 浩一
    • Organizer
      レーザー学会第450回研究会
    • Place of Presentation
      早稲田大学西早稲田キャンパス, 東京
    • Year and Date
      20131022-20131022
  • [Presentation] 光照射した無機材料の緩和過程2013

    • Author(s)
      牧村哲也
    • Organizer
      光産業技術振興協会第 2 回研究交流会
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター別館, 東京
    • Year and Date
      20130828-20130828
  • [Presentation] Micromachining of PMMA using laser plasma soft X-rays for fabrication of 3D molds in a micrometer scale2013

    • Author(s)
      Nobuhiko Sugiura, Shuichi Torii, Tetsuya Makimura, Yoshiyuki Ichinosawa, Kouta Okazaki, Daisuke Nakamura, Akihiko Takahashi, Tatsuo Okada, Hiroyuki Niino, Kouichi Murakami
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • Place of Presentation
      Toki Messe Niigata Convention Center, Niigata
    • Year and Date
      20130724-20130724
  • [Presentation] Micromachining of polydimethylsiloxane using laser plasma soft X-rays2013

    • Author(s)
      Shintaro Fukami, Shuichi Torii, Tetsuya Makimura, Kota Okazaki, Daisuke Nakamura, Akihiko Takahashi, Tatsuo Okada, Hiroyuki Niino, Koichi Murakami
    • Organizer
      The 14th International Symposium on Laser Precision Microfabrication
    • Place of Presentation
      Toki Messe Niigata Convention Center, Toki
    • Year and Date
      20130724-20130724
  • [Presentation] Ablation Process of PMMA Induced by Irradiation with Laser Plasma EUV Light2013

    • Author(s)
      Nobuhiko Sugiura, Shuichi Torii, Tetsuya Makimura, Yoshiyuki Ichinosawa, Kota Okazaki, Daisuke Nakamura, Akihiko Takahashi, Tatsuo Okada, Hiroyuki Niino, Kouichi Murakami
    • Organizer
      The 10th Conference on Lasers and Electo-Optics Pacific Rim 2013
    • Place of Presentation
      Kyoto International Confernce Center, Kyoto
    • Year and Date
      20130703-20130703
  • [Presentation] Micromachining of Polydimethylsiloxane using EUV light2013

    • Author(s)
      Tetsuya Makimura, Tatsuo Okada, 他7名
    • Organizer
      The 10th Conference on Lasers and Electo-Optics Pacific Rim 2013
    • Place of Presentation
      Kyoto International Confernce Center, Kyoto
    • Year and Date
      2013-07-03
  • [Remarks] Makimura Laboratory

    • URL

      http://www.bk.tsukuba.ac.jp/~makimura/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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