| 研究課題/領域番号 |
19K04112
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
|
|---|
| 研究機関 | 東洋大学 |
|---|
研究代表者 |
尼子 淳 東洋大学, 理工学部, 教授 (20644628)
|
|---|
| 研究分担者 |
中野 秀俊 東洋大学, 理工学部, 教授 (90393793)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 130千円 (直接経費: 100千円、間接経費: 30千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019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 | 超短パルスレーザー / ビームアレイ / 回折光学 / パルス波形整形 / 分散補償 / 色収差補正 / 波形整形 / 超短パルス / ビーム搬送光学系 / 光学設計 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
超短パルスレーザーを用いた生産性に優れた加工技術への期待が大きい。高スループットの鍵となる超短パルスビームアレイを回折を利用して生成する光学系が国内外で研究されているが実用に至っていない。光学系の色収差と分散により生じる時空間のパルス波形歪を除く方法が確立していないためである。本研究では回折光学素子と屈折光学素子を組み合わせた光学系を開発し、色収差補正と同時に分散補償を行って波形歪を除く。この技術を応用すれば、超短パルスの非熱特性を利用した高品質な加工を高スループットで実現でき、超短パルスレーザー加工の実用化に貢献できる。
|
| 研究成果の概要 |
時空間における波形歪がない超短パルスビームアレイをつくる光学系を開発した。回折ビームスプリッタでパルスビームを分岐し、光学系の諸分散を調整して波形歪を除き、実用十分な長さのパルスビームアレイをつくる。このパルスビームアレイで材料の複数部位を並列に加工すれば、製造ラインで要求される加工スループットを達成できる。この研究成果により、工業製品に使われるさまざまな材料に対して、レーザーアブレーション過程の発熱を抑えた、孔開け、切断、接合等々の精密加工が高い生産性で実現される。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究成果の学術的意義は、回折ビームスプリッタで超短パルスビームアレイをつくる光学系の設計に関して、時空間のパルス波形歪を除くために不可欠な分散補償の考え方を示し、パルスビームアレイの均一性を議論するために必要な回折効率の定式化を行った点にある。一方で本研究成果の社会的意義は、超短パルスレーザーを用いた加工技術を製造ラインへ広く導入するための具体的な方策を提案し、この加工技術がもたらす製造プロセスにおける技術革新を通して製品の市場競争力の議論を可能にした点にある。
|
