| 研究課題/領域番号 |
20K14627
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分18020:加工学および生産工学関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
上野原 努 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (10868920)
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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 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | レーザー加工 / 光強度分布 / 電磁場シミュレーション / レーザ微細加工 / 強度分布制御 / フォトニックナノジェット / 空間光変調器 / インプロセス計測 / 衝撃波 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
フォトニックナノジェットという従来の集光光学系では得られない特徴をもった光ビームを用いて，ナノメートルスケールの3次元レーザ加工技術を確立する． フォトニックナノジェットを発生させるためのレーザ光の位相を制御することによって，フォトニックナノジェットの強度分布や姿勢を非常に高い分解能および高い自由度で制御する．これによって，単なる集光ビームを用いたレーザ加工とは異なる，高分解能かつ非常に自由度の高い加工を実現し，特異な機能をもつ表面微細構造の作製に応用する．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，サブマイクロメートルスケールの微細構造を作製するための技術として，分解能および自由度が高いレーザ加工技術の確立を目指し，フォトニックナノジェットという特異な光ビームの強度分布・位置・姿勢を制御する手法について検討した．フォトニックナノジェットの発生メカニズムを明らかにし，そのメカニズムに基づいた制御方法を導入することで，サブマイクロメートルの領域でビーム径を自由度高く制御することができ，位置や姿勢も自由度高く制御することが可能となった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
サブマイクロメートルスケールの光ビームの制御手法の確立により，従来のレーザ加工の分解能や自由度が向上した．また，このビーム制御技術は本研究課題で対象としたレーザ加工だけでなく，精密計測の分野にも応用可能であり，波及効果が大きい．このように，サブマイクロメートルスケールの加工技術を確立することで，従来では作製が非常に困難とされていた機能性構造の作製が可能になり，光エネルギーの効率的な利用に貢献することができる．
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