2022 年度研究成果報告書

レーザースポットよりも小さいアラゴスポットを用いた直線発生装置の開発

研究課題

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研究課題/領域番号	20K21015
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
審査区分	中区分22:土木工学およびその関連分野
研究機関	茨城大学
研究代表者	辻龍介茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (40188537)
研究期間 (年度)	2020-07-30 – 2023-03-31
キーワード	アラゴスポット / 直線発生 / 位置計測
研究成果の概要	アラゴスポットとは球体にレーザー光を照射して、球体の後方の影の中にできる輝点であり、そこでは通常のレーザー光の輝点の直径よりも小さくする事ができる。このアラゴスポットの直径は、球体の直径に反比例し、レーザー波長に比例し、球体から観測点までの距離に比例する事を確かめた。レーザー光の回折角が大きい場合はアラゴスポットの強度が小さくなる事を確かめた。上記より、アラゴスポットを利用する直線発生装置の設計指針を得た。またアラゴスポットを利用する事で高精度の位置計測が行えるため、レーザー核融合における燃料球の軌道制御に利用できる事を示した。
自由記述の分野	応用物理学
研究成果の学術的意義や社会的意義	本研究では、一般のレーザー光による直線発生装置のスポットよりも一桁以上スポット径を小さくできるアラゴスポットを利用した直線発生装置を考案し、スポット径と装置の各種の物理量（レーザー波長、球体の球径、球体から測定点までの距離）の関係性を明らかにした。またアラゴスポットの光強度を大きくする方法等を考案した。本研究の成果により、大型装置の高精度の設置および大型構造物の建設や保守において、設置誤差を極力減らす設置や建設および高精度のメインテナンスを行うための基礎となる、高精度な直線の発生を行えるようになった。