最小侵襲医療用レーザ光伝送装置の研究

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06402041
• 研究種目: 一般研究(A)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 宮城 光信 東北大学, 工学部, 教授 (90006263)
• 研究分担者: 堀口 剛 東北大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (30005558) ; 小野寺 信治 東北大学, 反応化学研究所, 助教授 (30006316) ; 加藤 祐次 東北大学, 工学部, 助手 (50261582)
• キーワード: 誘電体内装中空導波路 / 中空導波路 / 最小侵襲医療 / ポリイミド / 弗素樹脂 / 薄膜 / 赤外伝送路

研究概要

本研究は、申請者等のグループによる誘電体内装金属中空導波路の開発及び試作等の過去の研究成果を踏まえ、医療分野で大きな注目を集めている最小侵襲医療に向け、この中空導波路を実用に供することを目的としている。本年度内で得られた研究成果は以下の通りである。
1.細径銀中空ガラス導波路の製作技術
内面が極めて滑らかな細径石英ガラスチューブ(内径700μm及び540μm)内に銀鏡反応を利用し、ガラス内面と同じ程度の粗さを持つ銀パイプを製作することに初めて成功した。このキーテクノロジーは、銀液と還元液の迅速な混合、混合液の高速送液技術であることが判明した。長さは現在1m程度に限られているが、数mの長さのパイプが得られる様、製作手法及び装置を改善している。
2。弗素樹脂内装銀中空ガラス導波路の製作
上記の銀中空ガラスパイプ内へ、赤外波長帯での内装誘電体としては最適な屈折率を有する弗素樹脂をディッピング法を用いて内装し、導波路を形成した。歯科治療用レーザとして今、最も注目されているEr:YAGレーザに対する伝送実験の結果、この導波路は極めて高効率な特性を有することが分かった。
3.ポリイミド内装銀中空ガラス導波路の製作
低損失、無毒性、耐環境性、耐熱性、大量生産性など、医療用途に適するフレキシブル導波路として、上記ガラス中空銀パイプへ送液法を用い、ポリイミドが内装された伝送路を製作した。現在、安定な製作技術の確立を目指している。

研究成果

• [文献書誌] Y,Kato: "New fabrication technique of fluorocarbon polymer-coated hollow waveguides by liquid-phase coating for medical appl." Proc Soc.Photo-Opt.Instrum.Eng.2131. 4-10 (1994)
• [文献書誌] M.Saito: "Hollow glass waveguides for mid-infrared light transmission" Jpn.J.Appl.Phys..1A. 164-168 (1994)
• [文献書誌] S.Abe: "Local attenuation and field changes in uniformly bent overmoded slab hollow waveguide" Electron.Lett.30. 264-265 (1994)
• [文献書誌] M.Nomoto: "Graphical representation of mode selectivity in hollow waveguides with and without inner dielectric layer:Slab model" Opt.Commun.108. 243-246 (1994)
• [文献書誌] Y.kato: "Numerical analysis of mode structuree and attenuations in dielectric-coated circular hollow waveguides for the infrared" IEEE Trans.Microwave Theory Tech.42. 2336-2342 (1994)
• [文献書誌] Y.Kato: "Loss characteristics of polyimide-coated silver hollow glass waveguides for the infrared" Electron.Lett.31. 31-32 (1995)
• [文献書誌] M.Saito: "Optical constants of polymer coatings in the infrared" Infrared Phys.(1995)
• [文献書誌] K.Takatani: "Theoretical and experimental investigations of loss behavior in quartz hollow waveguides with rough inner surface at infrared" Appl.Opt.(1995)
• [文献書誌] .Kato: "Heat-resisting polymer-coated silver hollow glass waveguides for medical application" Proc.Soc.Photo-Opt.Instrum.Eng.(1995)
• [文献書誌] M.Osawa: "Fabrication of fluorocarbon polymer-coated silver hollow glass waveguides for the infrared by liquid-phase coating method" Opt.Laser.Technol.(1995)
• [文献書誌] T.Watanabe: "Transmission of 1.6 J Er:YAG laser light by znS-coated silver hollow waveguides" Opt.Laser.Technol.(1995)