| 研究課題/領域番号 |
20H02482
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26050:材料加工および組織制御関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
三浦 清貴 京都大学, 工学研究科, 教授 (60418762)
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| 研究分担者 |
清水 雅弘 京都大学, 工学研究科, 助教 (60704757)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2020年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
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| キーワード | レーザー / ガラス / 単結晶 / パルスレーザー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
①ガラスのような非晶質材料においては局所的な温度分布の形状・サイズ制御による元素分布制御を、②単結晶材料においては集光点から発生する衝撃波の干渉を利用した切断形状あるいは構造制御に関する知見を得る研究と、③これらとレーザーパルスの時間変調による連続走査照射とを組み合わせることで新たに誘起される現象を追う。
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| 研究成果の概要 |
熱拡散方程式を用いて多点同時照射中の溶融領域における温度分布の時間変化をシミュレーションした。さらに、得られた温度勾配からFulcherの式によって与えられる粘度と温度の関係を利用し空間的な粘度分布を計算した。ピコからナノ秒スケールでの応力変化が観測可能な過渡応力観測システムを確立した。さらに、弾性力学シミュレーションによる応力分布の理論的解析を行った。 偏光高速イメージングカメラを用いてレーザー走査中のガラス内部に生じる複屈折の大きさの時間変化を観察した。レーザー集光部に発生するプラズマを完全導体球として、高速カメラで観測した移動現象（上下移動）をFDTD計算により再現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
非晶質内部の空間的な局所温度勾配制御による元素分布領域の形状・サイズ制御や単結晶内部における衝撃波の干渉を利用したクラックの伸長制御を実験的に調べ、その挙動をシミュレーションにより再現する手法を確立したことで、現象のメカニズムの解明に加えプロセス条件や材料設計においても重要な知見を得ることが出来る。さらに、れらの現象をパルスエネルギーに変調をかけた状態で連続的に材料内部に誘起させる方法と組み合わせることで、新規な材料プロセッシングの開発や、材料への新たな機能発現が期待できる。
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