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固体内部におけるレーザーアブレーションモデルの創成

研究課題

研究課題/領域番号 15H03760
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 プラズマ科学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

加藤 進  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20356786)

研究分担者 三尾 典克  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70209724)
轟 眞市  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (40343876)
栗村 直  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 環境エネルギー材料部門 光・電子材料 ユニット, 主幹研究員 (10287964)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2017年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2015年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
キーワードレーザーアブレーション / 光絶縁破壊 / 励起状態 / 非平衡状態 / 熱緩和 / 熱輸送 / 非線形吸収
研究成果の概要

高出力連続レーザー光による固体内部におけるアブレーションは,誘電体の励起状態からプラズマ状態への遷移によって生じるものと考えられる.その励起状態の発生および消滅過程を記述するKineticモデルを構築し,熱伝導モデルによって温度上昇を評価し,実験的にモデルの基礎となる非線形光学結晶の吸収係数を決定した.そのモデルに基づくレーザー光の吸収を考慮した電磁波の伝播方程式と熱伝導モデルを結合することにより,非線形結晶としてタンタル酸リチウムを用いた第二高調波の増幅の条件を評価した.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 11件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Kinetic model of optical damage in transparent crystals under continuous-wave laser irradiation2018

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Atsushi Sunahara, Sunao Kurimura
    • 雑誌名

      Proc. SPIE 10447, Laser-Induced Damage in Optical Materials 2017

      巻: 10447 ページ: 72-72

    • DOI

      10.1117/12.2279957

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of fiber fuse initiation with exposure to arc discharge provided by a fusion splicer2016

    • 著者名/発表者名
      S. Todoroki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 25366-25366

    • DOI

      10.1038/srep25366

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal Effect in SHG of High-Power CW Lasers in Periodically Poled LiNbO3-type crystals2016

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, S.Kurimura, N.Mio
    • 雑誌名

      Photonics and Fiber Technology 2016 (ACOFT, BGPP, NP) OSA Technical Digest (online) (Optical Society of America, 2016)

      巻: JT4A ページ: JT4A.22-JT4A.22

    • DOI

      10.1364/acoft.2016.jt4a.22

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rate-equation model of light-induced heating in LiNbO3-type crystals under high-average-power laser irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Sunao Kurimura, and Norikatsu Mio
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 6 号: 2 ページ: 396-401

    • DOI

      10.1364/ome.6.000396

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 連続光レーザーによる光学結晶の損傷に関するカイネティックモデル2018

    • 著者名/発表者名
      加藤 進,砂原 淳
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 波長532nm CWレーザーにおける傾き合成法を用いたPPMg:SLTの吸収および散乱光の測定2018

    • 著者名/発表者名
      石田 智大,加藤 進,栗村 直,三尾 典克
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フェムト秒レーザー照射によるTiO2薄膜における 点欠陥生成のカイネティックモデル2017

    • 著者名/発表者名
      加藤 進,砂原 淳,塚本 雅裕
    • 学会等名
      第28回光物性研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 532nm連続波レーザーを用いたPPMg:SLTの光学吸収測定2017

    • 著者名/発表者名
      石田 智大,三尾 典克
    • 学会等名
      第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Kinetic model of optical damage in transparent crystals under continuous-wave laser irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Atsushi Sunahara, Sunao Kurimura
    • 学会等名
      SPIE Laser-Induced Damage in Optical Materials 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Simulated beam propagation in nonlinear optical process for management of efficient wavelength conversion2017

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Atsushi Sunahara, Sunao Kurimura
    • 学会等名
      2017 Conference on Lasers and Electro-Optics Pacific Rim (CLEO-PR)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic Model of Color Center Formation in TiO2 Film by femtosecond laser irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Atsushi Sunahara, Masahiro Tsukamoto
    • 学会等名
      19th International Conference on Radiation Effects in Insulators (REI-19)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetics of Neon Atmospheric Pressure Plasma Jets2017

    • 著者名/発表者名
      Susumu Kato, Masanori Fujiwara, Hiromasa Yamada, Yutaka Fujiwara, Satoru Kiyama, Hajime Sakakita
    • 学会等名
      International Conference on Phenomena in Ionized Gases 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 周期的分極反転LiNbO3型結晶を用いた高平均出力レーザーの第二高調波発生における熱の評価2017

    • 著者名/発表者名
      加藤進, 栗村直,三尾典克
    • 学会等名
      レーザー学会第37回年次大会
    • 発表場所
      徳島大学,徳島市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Modeling of Laser Propagation in Nonlinear Optical Materials2017

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, S.Kurimura
    • 学会等名
      10th International Conference on Computational Physics (ICCP10)
    • 発表場所
      Holiday Inn, Sands Cotai Central, Macao SAR, China
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Kinetic model of defects generation in oxide crystals by intense radiation2017

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, A.Sunahara
    • 学会等名
      6th International Workshop on Mechanisms of Vacuum Arcs (MeVArc 2017)
    • 発表場所
      Leonardo Plaza Hotel, Jerusalem. Israel
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sustaining mechanism of low energy atmospheric pressure plasma jets2017

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, M. Fujiwara, H.Yamada, Y. Fujiwara, S. Kiyama, H. Sakakita
    • 学会等名
      4th International Workshop on Plasma for Cancer Treatment (IWPCT-2017)
    • 発表場所
      Institut Curie, Paris, France
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamics of polarons in LiNbO3-type crystals under continuous-wave laser irradiation2016

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, S.Kurimura, N.Mio
    • 学会等名
      2016 International Conference on Defects in Insulating Materials (ICDIM 2016)
    • 発表場所
      Univ Lyon, Lyon, France
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thermal Effect in SHG of High-Power CW Lasers in Periodically Poled LiNbO3-type crystals2016

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, S.Kurimura, N.Mio
    • 学会等名
      OSA’s Photonics and Fiber Technology Conference
    • 発表場所
      SMC Conference & Function Centre, Sydney, Australia
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] LiNbO_3結晶における光励起吸収の緩和に関するカイネティックモデル2016

    • 著者名/発表者名
      加藤 進
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス,仙台市
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Rate-Equation Model of Light-Induced Heating in LiNbO3-type Crystals under High-Average-Power Laser Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      S.Kato, S.Kurimura, N.Mio
    • 学会等名
      Nonlinear Optics (NLO) - Topical Meeting - The Optical Society
    • 発表場所
      Kauai Marriott Resort on Kalapaki Beach Kauai, Hawaii, United States
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fiber fuse behavior veiled in its strong light emission2015

    • 著者名/発表者名
      S. Todoroki
    • 学会等名
      The 2nd International Workshop on Luminescent Materials 2015
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス,京都市
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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