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高輝度遠紫外レーザ用光学材料の超精密加工と機能向上

研究課題

研究課題/領域番号 11450063
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機械工作・生産工学
研究機関中部大学

研究代表者

大西 直之  中部大学, 工学部, 助教授 (60201977)

研究分担者 難波 義治  中部大学, 工学部, 教授 (40029129)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2001年度: 2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2000年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
1999年度: 9,100千円 (直接経費: 9,100千円)
キーワード表面原子構造解析 / フロート・ポリシング / フッ化カルシウム / 遠紫外レーザ / レーザ耐力 / リソグラフィー / フロートポリシング / 超精密加工 / 表面原子構造 / フッ化物結晶 / 超精密研削 / 超精密ダイヤモンド切削 / 透過率
研究概要

高輝度遠紫外レーザは次世代のリソグラフィー,光化学反応による物質のプロセッシングおよびレーザ核融合の分野での応用が期待されているが、その波長域で光を透過する材料が限定されること、その材料を高精度に加工する技術が確立していないこと並びにレーザ照射による光学素子の損傷が問題となっている。
本研究は,遠紫外の高輝度レーザに使用できる高精度・高透過率・高レーザ耐力・高信頼性を有する平面光学素子を提供することを目的とする。本年度の研究実績は以下のようである。
1.遠紫外並びに真空紫外域での光学結晶である高純度CaF_2をフロート・ポリシングした結果、最も滑らかな面として液面粗さ0.16nm rmsが得られたが、それ以上に滑らかな面は得られていない。この面を超高圧透過型電子顕微鏡で断面観察した結果,結晶面は(III)面から少し傾き、そのため原子単位で滑らかな(III)面の所々で段差ができ、それが表面粗さに反映していることが明らかとなった。したがって,表面粗さを0.1nm rms以下にするには結晶の正確な面出しが最も重要であることが判明した。
2.非線形光学結晶KDPとCLBOを用いてNd : YAGレーザを波長変換して波長266nmの遠紫外レーザを発生させ、これをCaF_2結晶内部に集光させて内部レーザ耐力を測定した結果、結晶材料間での性能は2倍異なることが明らかとなった。同じ個所に繰り返しレーザを照射した場合のレーザ耐力は単発のものに比べその値が1/2になる。
3.上記遠紫外レーザを超精密研麿したCaF_2表面に集光して表面でのレーザ耐力を測定した結果、表面粗さおよび加工変質層によるレーザ耐力の労化だけでなく、加工後の表面洗浄法によるレーザ耐力の差が明瞭になった。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] Y.NAMBA: "Fracture Strength of Zero-Thermal Expansion Glass-Ceramics for Ultra-Precision Components"Annals of the CIRP. 50・1. 239-242 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 難波義治: "紫外光学材料の精密加工技術"光学. 30・12. 801-807 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇野義幸: "プラスチックのレーザフォーミングに関する研究-試料厚さが変形特性に及ぼす影響-"精密光学会誌. 68・3. 466-471 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ekkard Brinksmeier: "Initiatives of Precision Engineering at the Beginning of a Millennium"Kliwer Academic Publishers. 977 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Katagiri, Y.Namba: "Optical Surface Generation of KDP Inorganic Nonlinear optical Crystals by Ultraprecision Surface Grinding"J.JSPE. 65,6. 888-892 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Namba, H.Kobayashi, H.Suzuki, K.Yamashita: "Ultraprecision Surface Grinding of Chemical Vapor Deposited Silicon Carbide for X-Ray Mirrors Using Resinoid-Bonded Diamond Wheels"Annals of the CIRP. 48,1. 277-280 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Namba, T.Katayama: "Three Dimensional Thermal Elastic-Plastic Analysis of Laser Forming Process"J.JSPE. 65,9. 1330-1334 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Namba: "Development of Ultraprecision Machining Technology for Functional Optical Materials"Review of Laser Engineering. 27,9. 599-604 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Namba, J.Yu, J.M.Bennet, K.Yamashita: "Modeling and Measurements of Atomic Surface Roughness"Appl.Opt.. 39,16. 2705-2718 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Okamoto, Y.Uno, K.Ohta, T.Shibata, S.Kubota, Y.Namba: "Study on Precision Laser Forming of Plastic with YAG Laser"J.JSPE. 66,6. 891-895 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.He, Y.Namba, Y.Narita: "Wavelength Optimization for Machining Metals with the Harmonic Generations of a Short Pulsed Nd:YAG Laser"Prec.Eng.. 24,3. 245-250 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] L.He, Y.Namba: "Spectroscopic Analysis for Machining of Inorganic Materials with the Harmonics of a Nd:YAG Laser"Prec.Eng.. 24,4. 357-363 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Namba, H.Takehara, Y.Nagano: "Fracture Strength of Zero-Thermal Expansion Glass-Ceramics for Ultra-Precision Components"Annals of the CIRP. 50,1. 239-242 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Namba: "Precision Machining of Optical Materials for UV Applications"Jpn.J.Optics. 30,12. 801-807 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Uno, Y.Okamoto, T.shibata, M.Ohkubo, Y.Namba: "Study on Laser Forming of Plastic by YAG Laser"J.JSPE. 68,3. 466-471 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.NAMBA: "Fracture Strength of Zero-Thermal Expansion Glass-Ceramics for Ultra-Precision Components"Annals of the CIRP. 50・1. 239-242 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 難波義治: "紫外光学材料の精密加工技術"光学. 30・12. 801-807 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 宇野義幸: "プラスチックのレーザフォーミングに関する研究 -試料厚さが変形特性に及ぼす影響-"精密工学会誌. 68・3. 466-471 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ekkard Brinksmeier: "Initiatives of Precision Engineering at the Beginning of a Millennium"Kliwer Academic Publishers. 977 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Namba: "Modeling and Measurements of Atomic Surface Roughness"Appl.Opt.. 39巻16号. 2705-2718 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岡本康寛: "プラスチックの精密レーザフォーミングに関する研究"精密工学会誌. 66巻6号. 891-895 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] L.He: "Wavelength Optimization for Machining Metals with the Harmonic Generations of a Short Pulsed Nd : YAG Laser"Prec.Eng.. 24巻3号. 245-250 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] L.He: "Spectroscopic Analysis for Machining of Inorganic. Materials with the Harmonics of a Nd : YAG Laser"Prec.Eng.. 24巻4号. 357-363 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Namba: "Fracture Strength of Zero-Thermal-Expansion Glass-Ceramics for Ultra-Precision Components"Annals of the CIRP. 50巻1号. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 大西直之: "ゼオライト結晶-HREM像、SAEDパターンの定量解析によるアプローチ"バウンダリー. 15・8. 3-9 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 片桐匡教: "超精密平面研削による無機非線形光学結晶KDPの光学面創成"精密工学会誌. 65・6. 888-892 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Namba: "Ultraprecision Surface Grinding of Chemical Vapor Deposited Silicon Carbide for X-Ray Mirrors Using Resinoid-Bonded Diamond Wheels"Annals of the CIRP. 48・1. 277-280 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 難波義治: "レーザ・フォーミングの三次元熱弾塑性解析"精密工学会誌. 65・9. 1330-1334 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 難波義治: "機能性光学材料の超精密加工"レーザー研究. 27・9. 599-604 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] J.Yu: "Surface Roughness Limit for Super-Machined Mirrors Measured with Scanning Probe Microscopy"Proc.ASPE 14ty Annual Meeting. 368-371 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木泰三: "X線結像光学"培風館. 309 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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