| 研究概要 |
本研究では,レーザープラズマ軟X線をパターニングして材料の加工および物質の創製/造形を行う方法を明らかにすることを目的とする.平成19年度は,第一に軟X線と他の反応源・エネルギー源と組み合わせた新しい加工法を探索すること,第二に軟X線アブレーションの過程を明らかにすることを計画した.第一の研究により,XeF2ガスと軟X線によるシリコーンゴム(PDMS)の高速エッチングを見出した.PDMSはバイオテクノロジー等において欠くべからざる材料であり,現在型取りと基盤への自己吸着により流路等の構造が作製されている.特に,垂直方向への孔開けは困難であるし,時間,コストの点で100~nmから10mmの長さ領域における型を作製することは困難である.本研究では,PDMSをレーザープラズマ軟X線で直接加工できることを明らかにした.さらには軟X線源としてパワー密度が低いシンクロトロンからの軟X線を用いても,反応性の高いXeF2ガスを用いることで,100μm/分程度の高速エッチングが可能であることを見出した.第二の研究により,シリカガラスの軟X線加工過程を明らかにした.一般に,レーザー光を照射して加工する加工法では,吸収された光のエネルギーにより被加工物が加熱,溶融され加工形状が制限される.一方,シリカガラスにレーザープラズマ軟X線を照射した場合,結合を切るのに十分なエネルギーが被加工物に与えられて原子状に解離され,さらには全体の数%から十数%がイオン化されることを見出した.そのイオン間の反発力により,アブレーション加工が起きることが示唆される.これにより10nmのスケールでも光直接加工を実現できていると考えられる.
|
