ガラスの超短パルスレーザアブレーションの微細穴あけシミュレーション

MOTOMURA Fumitaka

文献

J-GLOBAL ID：201502210821307699 整理番号：15A0866593

ガラスの超短パルスレーザアブレーションの微細穴あけシミュレーション

Micro Drilling Simulation of Ultra-Short Pulsed Laser Ablation of Glass

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著者 (1件)：
資料名：
巻： 9 号： 4 ページ： 418-424 発行年： 2015年07月05日
JST資料番号： L0997B ISSN： 1881-7629 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：日本 (JPN) 言語：英語 (EN)

この研究の目的は,超短パルスレーザが複数放射チャンネルで,薄いガラス板にマイクロ穴あけ工程のために実行された時,十分な数値精度で溶融した溝の深さを推定することである。この解析モデルで,自由電子密度とローレンツモデルの複素誘電関数が評価されるプラズマモデルを,ガラスが誘電体と考えられるとき溶融領域及びレーザアブレーションで損傷を受けた領域を推定することに適用した。吸収係数と閾値フルエンスは,溶融した溝の深さと溶発率の評価に重要なパラメータである。この数値解析で得られたパラメータは実験結果とよく一致し,いくつかのレーザ照射条件に対して定量的に計算された。実験結果と解析結果を,複数放射チャンネルに対して検証した。複数放射レーザビームを用いたレーザ照射を含む実験では,最初の放射に対する溶発率は続く溶発率より低かった。最初の放射に対して修正した吸収係数と修正した閾値フルエンスの有効性を溶発率の低減に対して確認した。(翻訳著者抄録)

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レーザの応用 , 特殊加工

引用文献 (14件)：

J. R. Vazquez de Aldana, C. Mendez, L. Roso, and P. Moreno, “Propagation of ablation channels with multiple femtosecond laser pulses in dielectrics: numerical simulations and experiments,” J. of Phys. D: Applied Physics, Vol.38, pp. 2764-2768, 2005.
M. Sun, U. Eppelt, S. Russ, C. Hartmann, C. Siebert, J. Zhu, and W. Schulz, “Numerical analysis of ablation and damage in glass with multiple picosecond laser pulses,” Optics Express, Vol.21, No.7, pp. 7858-7868, 2013.
L. Jiang and H. L. Tsai, “A plasma model combination with improved two-temperature equation for ultrafast ablation of dielectrics,” J. of Applied Physics, Vol.104, pp. 093101-1-8, 2008.
L. Jiang and H. L. Tsai, “Energy transport and material removal in wide bandgap materials by a femtosecond laser pulse,” I. J. Heat and Mass Transfer, Vol.48, pp. 487-499, 2005.
L. Jiang and H. L. Tsai, “Improved Two-emperature Model and Its Application in Ultrashort Laser Heating of Metal Films,” J. Heat Transfer, Vol.127, pp. 1167-1173, 2005.

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