| 研究課題/領域番号 |
07405005
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
河田 聡 大阪大学, 工学部, 教授 (30144439)
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| 研究分担者 |
高松 哲郎 京都府立医科大学, 教授 (40154900)
重岡 利孝 大阪大学, 工学部, 助手 (10263211)
川田 善正 大阪大学, 工学部, 助手 (70221900)
中村 収 大阪大学, 工学部, 助教授 (90192674)
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| キーワード | レーザ・トラッピング / ニアフィールド光学 / 紫外線効果樹脂 / 2光子吸収 / 自己形成過程 / 摩擦力 / 3次元微細加工 |
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| 研究概要 |
昨年度開発を行ったレーザトラッピングプローブ走査ニアフィールド-摩擦力顕微システムにおいて、摩擦力検出系に分割ディテクターを採用したリアルタイムシステムを試作した。試作システムは、落射顕微鏡、スキャン装置、近赤外レーザ(Nd:YLFレーザ:2W)、プローブ照明光学系、摩擦力検出系および制御用コンピュータから構成され、1.0±0.2pNの摩擦力が測定可能であることを確かめた。昨年度の装置に比べ、精度を約3倍向上させることに成功した。また、2光子吸収過程を利用した微小プローブ作製技術では、近赤外パルスレーザ(モードロックTi:Sapphireレーザ:790nm)のパルス出力とパスル数の最適化を実験的に行い、面内分解能0.6μm、奥行き方向分解能1.0μmを達成した。これにより、紫外線硬化樹脂を用いて、内径1.8μm、厚み0.6μmのマイクロチューブの作製に成功した。これまでの3次元微細構造体作製技術に対し、1桁以上の分解能が得られることを確かめた。さらに、紫外線硬化樹脂に対し、レーザ光を集光し、1光子吸収を樹脂内で行わせたときに、集束レーザ光の強度パターンとは異なる構造が形成されることを実験的に見いだした。たとえば、集光レンズの開口数が0.4以下の場合には、ファイバー状の構造が形成され、構造内をレーザ光が導波していくことでおよそ1mm長まで自己形成された。一方、0.5を越える開口数ではほうき状の構造が自己形成されることを確認した。さらに、有限差分時間領域法(FDTD法)を用いて、ファイバー構造形成の過程を電磁論的に解析し、実験結果との整合性を確かめた。
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