| 研究概要 |
本研究では,Heガス中でエアロゾル化した金属あるいはセラミック超微粒子をノズルを通して加速・集束し,それをレーザで選択的に堆積・焼結してマイクロ構造物を作成する技術およびレーザCVDによるセラミック微粒子の生成プロセスに関する基礎的検討を行った
最初に、超微粒子流-レーザ光同軸ノズルを用いたマイクロレーザ焼結プロセスを提案しそれに関する基礎的な検討を行った.このプロセスにより金属超微粒子の逐次的な焼結が可能となり,レーザの出力や照射時間の調整によって堆積物の形状を制御できることを示した.しかし,固定ノズルプロセスではその堆積高さ限界があるとともに針状堆積時にくびれが発生する等の問題があったが,堆積物の成長に対してノズル(ターゲット)位置を適切に制御することで,直径が数10μmで高さが数mmの高アスペクト比の針状堆積物を作成できることを示した.さらに,ターゲット位置を3次元的に制御することで自立する傾斜あるいはオーバーハングした形状の堆積物の作成も可能であることを示した
また,セラミック超微粒子を安定してノズルに供給するために,レーザCVDプロセスにより超微粒子をリアルタイムに生成させる手法を提案し,気化させた金属アルコキシドガスへ減圧チャンバー内で炭酸ガスレーザを照射することにより,ミクロンからサブミクロンの酸化チタンの球状微粒子が生成できることを確認した
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