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2018 年度 実績報告書

微細加工の制御に向けたフェムト秒レーザーアブレーション過程の軟X線プローブ計測

研究課題

研究課題/領域番号 16K04989
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構

研究代表者

長谷川 登  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 主幹研究員(定常) (50360409)

研究分担者 錦野 将元  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, グループリーダー(定常) (70370450)
石野 雅彦  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 光量子科学研究部, 主幹研究員(定常) (80360410)
難波 愼一  広島大学, 工学研究科, 教授 (00343294)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードフェムト秒レーザー / アブレーション / レーザー加工 / 軟X線顕微鏡 / 時間分解計測
研究実績の概要

平成30年度は、これまでに開発した「軟X線レーザーをプローブ光とする干渉顕微鏡」を「金属サンプルに対するマルチショットでのフェムト秒レーザーアブレーションダイナミクスの観測」に適応することに成功した。
フェムト秒レーザーによる加工・表面改質では、レーザーを同じ場所に複数回照射する、いわゆるマルチショットによる施工が行われているが、そのメカニズム及びダイナミクスの学術的な理解は不十分である。今回は、モリブデンをサンプルとして、1ショット目から10ショット目におけるダイナミクスの観測をそれぞれ行った。1ショットでは飛翔体がほとんど観測されない照射強度(~ 0.2 J/cm2)において、2ショット目以降から飛翔体が明確に観測されることを明らかにした。本計測と合わせてフェムト秒レーザーのサンプルに対する吸収率をショット毎に計測・比較することで、ショット毎のアブレーションの変化が各ショット後のサンプルの表面形状の変化に由来する事を明らかにした。マルチショットアブレーションのダイナミクスの観測が可能となったことで、フェムト秒レーザー特有の高精度な表面加工及び表面改質のメカニズムの解明が期待される。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 11件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Enhancement of water-window soft x-ray emission from laser-produced Au plasma under low-pressure nitrogen atmosphere2019

    • 著者名/発表者名
      Christian John, 岸本 牧, Tomoyuki Johzaki, Takeshi Higashiguch, Noboru Kakunaka, Yasuhiro Matsumoto, 長谷川 登, 錦野 将元, Takeo Ejima, Atsushi Sunahara, Takuma Endo
    • 雑誌名

      Optics Letters

      巻: 44 ページ: 1439, 1442

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of damage structure formation on aluminum film targets by picosecond soft X-ray laser ablation around threshold region2018

    • 著者名/発表者名
      Ishino Masahiko、Inogamov Nail A.、Tamotsu Satoshi、Zhakhovsky Vasily V.、Hasegawa Noboru、Skobelev Igor Yu.、Faenov Anatoly Ya.、Pikuz Tatiana A.、Mikami Katsuhiro、Kawachi Tetsuya、Nishikino Masaharu
    • 雑誌名

      Applied Physics A

      巻: 124 ページ: 649-1, 649-8

    • DOI

      10.1007/s00339-018-2072-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 軟X線レーザーによるフェムト秒レーザーアブレーション過程の観察2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 登, 錦野 将元
    • 雑誌名

      J. Plasma Fusion Res.

      巻: 94 ページ: 261, 265

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Study of the dynamics of the femto-second laser ablation by using the soft x-ray laser probe in QST2019

    • 著者名/発表者名
      Noboru Hasegawa, Masaharu Nishikino, Masahiko Ishino, Thanhhung Dinh, 南 康夫, 馬場 基芳, Toru Suemoto
    • 学会等名
      SPIE Photonics West LASE LAMOM
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of soft x-ray laser irradiation beamline for ablation and damage study2019

    • 著者名/発表者名
      石野 雅彦, タンフン ヂン, 長谷川 登, 坂上 和之, 東口 武史, 市丸 智, 畑山 雅俊, 鷲尾 方一, 錦野 将元
    • 学会等名
      SPIE Photonics West LASE LAMOM
    • 国際学会
  • [学会発表] 軟X線自由レーザーによる材料表面加工応用に向けた表面アブレーション2019

    • 著者名/発表者名
      錦野 将元, 石野 雅彦, タンフン ヂン, 長谷川 登, 坂上 和之, 東口 武史, 鷲尾 方一
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
  • [学会発表] Ablation of silicon using femtosecond extreme ultraviolet laser2019

    • 著者名/発表者名
      タンフン ヂン, Nikita Medvedev, 石野 雅彦, 長谷川 登, 今 亮, 犬伏 雄一, 大和田 成起, 原 広行, 東口 武史, 坂上 和之, 鷲尾 方一, 羽多野 忠, 錦野 将元
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
  • [学会発表] 金属薄膜のフェムト秒レーザーアブレーション過程の観察2019

    • 著者名/発表者名
      長谷川 登, 錦野 将元, タンフン ヂン, 石野 雅彦, 南 康夫, 馬場 基芳, 末元 徹
    • 学会等名
      レーザー学会学術講演会第39回年次大会
  • [学会発表] Surface Ablation by Soft X-ray Laser Pulse for EUV nano-scale fabrication2019

    • 著者名/発表者名
      錦野 将元, 石野 雅彦, タンフン ヂン, 長谷川 登, 坂上 和之, 東口 武史, 鷲尾 方一, 木下 博雄
    • 学会等名
      SPIE Photonics West /LAMOM XXIV
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] EUV Laser Ablation and Damage Examination2018

    • 著者名/発表者名
      石野 雅彦, タンフン ヂン, 北村 俊幸, 長谷川 登, 錦野 将元, 坂上 和之, 鷲尾 方一, 東口 武史, 市丸 智, 岡本 一将, 古澤 孝弘, 末元 徹, 木下 博雄, Tatiana Pikuz, Anatoly Faenov
    • 学会等名
      SACLA Users' Meeting 2018
  • [学会発表] EUV laser irradiation system with intensity monitor2018

    • 著者名/発表者名
      石野 雅彦, タンフン ヂン, 長谷川 登, Kazuyuki Sakaue, Takeshi Higashiguchi, Satoshi Ichimaru, Masataka Hatayama, Masakazu Washio, Masaharu Nishikino, Tetsuya Kawachi
    • 学会等名
      16th International Conference on X-Ray Lasers (ICXRL 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Li-like Aluminum plasma soft x-ray laser by means of recombination scheme2018

    • 著者名/発表者名
      S. Namba, N. Kubo, 岸本 牧, C. John, 長谷川 登, 錦野 将元
    • 学会等名
      16th International Conference on X-Ray Lasers (ICXRL 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Properties of a compact plasma-based x-ray laser at QST-KPSI2018

    • 著者名/発表者名
      Thanhhung Dinh, Noboru Hasegawa, Kiminori Kondo, Shinichi Namba, Masaharu Nishikino, Tetsuya Kawachi
    • 学会等名
      16th International Conference on X-Ray Lasers (ICXRL 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Study of the laser ablation process of metals by using the soft x-ray laser2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 登, 錦野 将元, 石野 雅彦, タンフン ヂン, 河内 哲哉, 南 康夫, 馬場 基芳, 末元 徹
    • 学会等名
      16th International Conference on X-Ray Lasers (ICXRL 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Driver laser for high-brightness compact quantum beams at the QST-KPSI2018

    • 著者名/発表者名
      タンフン ヂン, 長谷川 登, 森 道昭, 近藤 公伯, 錦野 将元
    • 学会等名
      The 9th Asian Workshop on Generation and Application of Coherent XUV and X-ray Radiation
    • 国際学会
  • [学会発表] Fully coherent plasma x-ray laser by injection of a parametrically amplified high-order harmonic beam2018

    • 著者名/発表者名
      S. Namba, D. T. Hung, 長谷川 登, 岸本 牧, 錦野 将元, J. Seres, C. Serrat
    • 学会等名
      60th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics
    • 国際学会
  • [学会発表] Water window soft X-ray emission from Au plasmas generated with a picosecond laser pulse2018

    • 著者名/発表者名
      N. Kakunaka, C. John, 岸本 牧, Y. Matsumoto, 長谷川 登, 錦野 将元, T. Higashiguch, T. Ejima, A. Sunahara, F. Nakajima, T. Johzaki, T. Endo, S. Namba
    • 学会等名
      2nd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics (AAPPS-DPP2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Anomalous enhancement of water window X-rays emitted from laser produced Au plasma under low-pressure nitrogen atmosphere2018

    • 著者名/発表者名
      S. Namba, 岸本 牧, C. John, N. Kakunaka, Y. Matsumoto, 長谷川 登, 錦野 将元, T. Higashiguchi, T. Ejima, A. Sunahara, T. Johzaki
    • 学会等名
      2nd Asia-Pacific Conference on Plasma Physics (AAPPS-DPP2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] フェムト秒レーザーアブレーションの軟X線時間分解計測2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 登, 錦野 将元, 石野 雅彦, タンフン ヂン, 河内 哲哉, 南 康夫, 馬場 基芳, 末元 徹
    • 学会等名
      第35回プラズマ・核融合学会
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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