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閉空間に発生させたレーザ誘起プラズマの開空間への移行のダイナミクスの理解と応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K06004
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関千葉大学

研究代表者

比田井 洋史  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (60313334)

研究分担者 森田 昇  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (30239660)
松坂 壮太  千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (30334171)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワードレーザ / ガラス / レーザ誘起プラズマ / 精密部品加工
研究成果の概要

申請者らは、連続発振のレーザをガラス内に照射することでその照射軸に沿ってガラスに変質を起こす物理現象を発見し研究を進めてきた。ガラスに高強度の光を照射し,入射面とは反対側に光吸収材を設置しておく.光吸収材にレーザが吸収されることで温度が上昇し、温度上昇にともなってガラスが光吸収を始める。光吸収によりガラスがさらに高温になり、プラズマ化しレーザ入射側から噴出する.本申請では,このプラズマが噴出する際の挙動について,明らかにする.
その結果,プラズマの噴出によりファイバ表面に微粒子が付着した形状の噴出物が得られた.さらに複数のレーザを照射することで,異形状のプラズマを形成し,穴あけに応用した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

レーザ照射によりガラス内部に形成した高温の領域が形成する.この高温の領域をガラス表面に導くと,爆発的に飛散し,急冷される.急冷されたガラスは,ファイバの上に微粒子が付着した形状をしている.また,噴出した跡は穴となる.この高温の噴出のメカニズムを解明する.さらに噴出したファイバの形状の制御や,様々な形状の穴の形成などを行った.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2019 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Synthesis of silica glass fibers and nanoparticles by continuous-wave laser backside irradiation2017

    • 著者名/発表者名
      Namiko Saito, Hirofumi Hidai, Souta Matsusaka, Akira Chiba, and Noboru Morita
    • 雑誌名

      Appl. Phys. A

      巻: 123 号: 10 ページ: 632-632

    • DOI

      10.1007/s00339-017-1242-5

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A novel method of triggering fiber fuse inside glass by breakdown2019

    • 著者名/発表者名
      Daijiro Tokunaga, Shun Sato, Hirofumi Hidai, Souta Matsusaka, Akira Chiba, Noboru Morita
    • 学会等名
      2019 International Conference on Smart Science (ICSS 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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