研究概要


私たちの研究室では、半導体レーザー、フェムト秒レーザー、ナノ秒レーザーや超微粒子ビームなどの
様々なビームを用いたプロセス開発に関する研究を行っています。

研究業績(学生)はこちら


研究テーマ

・半導体レーザーを用いた超薄板の微細接合
・レーザークラッディングに関する研究
・フェムト秒レーザーを用いた加工現象に関する研究
・ナノ秒レーザーを用いた材料除去加工に関する研究
・超微粒子ビームを用いたセラミックス皮膜形成に関する研究
・高出力多波長複合レーザー加工基盤技術開発プロジェクト(NEDOプロジェクト)

研究内容

フェムト秒レーザー加工

フェムト秒レーザーはパルス幅がフェムト秒オーダーのレーザーです。フェムトとは10-15という意味です。
つまり、1フェムト秒 は1000兆分の1秒です。私たちの研究室では主にパルス幅が150フェムト秒のレーザを使用しています。
このような短い時間では、1秒間で地球を7周半 進むことのできる光でさえ髪の毛の約半分程度しか進むことができません。
このようなレーザーを用いることで、様々な興味深い加工を行うことができます。



チタン基板上のフェムト秒レーザー照射エリアに形成された周期構造


超微粒子ビーム

超微粒子を搬送ガスで加速し、高速で基板上に衝突させることで、常温で成膜を行うことが可能となりました。
圧電素子として使用されるチタン酸ジルコン酸塩、生体活性のハイドロキシアパタイトや
光触媒として使用される酸化チタン皮膜を形成しています。



PZT:圧電材料
圧電素子

TiO2:光触媒
抗菌材料

HAp:生体親和性材料
人工歯根

半導体レーザー加工

半導体レーザーはYAGレーザーや炭酸ガスレーザ-と比べ発振効率が高いという特徴があります。
入熱条件を適切に制御することで、精密な加工が可能となりました。
研究成果として、髪の毛より薄い材料の溶接、5 mmの厚板の曲げ加工やアルミニウム合金の溶接などを行ってきました。



50 μm厚ステンレス薄鋼板の溶接断面

5 mm厚SUS304鋼板の曲げ加工

アルミニウム合金の重ね隅肉溶接断面