| 研究課題/領域番号 |
19K04435
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
沼田 孝之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60420288)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | レーザ / ビームプロファイル / 三次元 / 計測 / リアルタイム / 高出力 / 熱レンズ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
高出力レーザを用いた加工装置において、熱レンズ効果等に起因する集光点の不測の揺動が、加工品質や歩留まりの低下要因として問題視されつつある。しかし既存のビームプロファイル測定法は、減衰素子のレーザ耐力をはじめとする原理的な制約のため高強度な集光スポットの時間的・空間的挙動をモニタすることが難しい。そこで本研究では、光散乱に基づく新たな手法により高出力レーザのビームウエスト近傍における3次元的なビームプロファイルを、減衰素子を用いず、リアルタイムに、精度良く計測する技術を開発する。
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| 研究成果の概要 |
レーザービームウエスト付近の3次元ビームプロファイルを計測する技術を提案し開発に取り組んだ。開発した手法を既存のCCDカメラ型ビームプロファイラによる測定結果と比較し妥当性を検証した。これらの実験を通じ、ビーム断面方向に加えて光軸方向のビーム形状もリアルタイムに計測できる新たなビームプロファイル計測技術を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
加工用高出力レーザのビームウエスト形状をリアルタイムに評価可能な計測技術の開発に取り組んだ。既存の計測技術では困難であった高耐力、3D、リアルタイムなどの課題に、独自性が高く世界的にも前例がないアイデアで挑戦し、課題解決に目途をつけた。高出力レーザを用いた加工技術の普及は、モノづくり技術の革新に不可欠な基盤技術として世界規模の潮流である。加工用レーザに適用可能な今までにない新しい計測技術を実現した本研究成果は、学術的のみならず産業的、社会的に非常に有意義なものと考えられる。
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