極端紫外線レーザーにより熱影響が極めて少ない材料加工を実現

~レーザー加工メカニズムの解明や最適加工の実現に期待~

 

平成30年10月23日

国立研究開発法人 産業技術総合研究所

国立大学法人 東京大学

学校法人 早稲田大学

国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構

国立大学法人 宇都宮大学

■ ポイント ■

・ 極端紫外線フェムト秒レーザーにより熱影響の極めて少ない合成石英の加工を実現

・ フェムト秒レーザーの極端紫外線領域における合成石英の損傷閾値を初めて測定

・ レーザー加工メカニズムの解明や、非熱的加工などのニーズに応じた加工条件の最適化に貢献

 

■ 概 要 ■

国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】（以下「産総研」という）分析計測標準研究部門 放射線イメージング計測研究グループ 澁谷 達則 産総研特別研究員、田中 真人 主任研究員、小川 博嗣 主任研究員、産総研・東大 先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ 先進コヒーレント光プロセスチーム 黒田 隆之助 ラボチーム長、高橋 孝 リサーチアシスタント（東京大学大学院工学系研究科 大学院生）、国立大学法人 東京大学【総長 五神 真】（以下「東大」という）光量子科学研究センター 坂上 和之 主幹研究員、物性研究所 小林 洋平 教授、学校法人 早稲田大学【総長 鎌田 薫】（以下「早大」という）理工学術院 鷲尾 方一 教授らは共同で、SACLA利用実験グループである国立研究開発法人 量子科学技術研究開発機構【理事長 平野 俊夫】 量子ビーム科学研究部門 錦野 将元 グループリーダーと国立大学法人 宇都宮大学【学長 石田 朋靖】学術院（工学研究科） 東口 武史 教授らの協力の下、極端紫外線フェムト秒レーザーで合成石英への極めて熱影響の少ないレーザー加工を実現した。

より短パルス・短波長のレーザーを用いる次世代レーザー加工では、その加工メカニズムを解明することや、加工特性を把握することにより熱影響の少ない非熱的加工を実現することが重要である。今回、極端紫外線フェムト秒レーザーを用いて合成石英を加工し、加工特性として重要な有効吸収長や損傷閾値を決定するとともに加工モルフォロジーを明らかにした。ガラス材料などのレーザー加工メカニズムの解明や最適条件の探索に貢献すると期待される。なお、この成果の詳細は米国物理学協会発行の学術誌Applied Physics Lettersに2018年10月22日（米国東部時間）にオンライン掲載された。

 

極端紫外線フェムト秒レーザーによる合成石英の熱影響評価と加工概念図