ガラスの広域パラメータ可変超短パルスレーザー加工

奈良崎愛子; 吉富大; 高田英行

文献

J-GLOBAL ID：202202256036937272 整理番号：22A1213689

ガラスの広域パラメータ可変超短パルスレーザー加工

Wide-range Parameter Variable Ultrashort Pulse Laser Processing of Glass Materials

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巻： 142 号： 4 ページ： 460-465(J-STAGE) 発行年： 2022年
JST資料番号： S0810A ISSN： 0385-4221 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：日本語 (JA)

レーザ加工は,難加工材料を含む種々の材料の精密微細加工に対して大きな可能性を持ち,ディジタルトランスフォーメーションに対して高い親和性を有する。レーザマイクロマシニングの生産性と品質は複数のレーザパラメータに依存する。これらの最適化のために,広域レーザパラメータの迅速な調査が極めて重要である。最近,様々な広域レーザパラメータ(パルス幅:0.4から400ps,繰り返し:単一ショットから1MHzなど)を制御できるYb添加ファイバチャープパルス増幅システムを開発した。本研究では,本レーザシステムを使用して,シリカガラスや無アルカリアルミノホウケイ酸塩ガラスといったガラス材料の衝撃式マイクロドリル加工について,パルス幅とフルエンスを広域変数として調べた。繰り返し速度とショット数を1MHzと100に固定した。パルス幅が,シリカガラスと無アルカリアルミノホウケイ酸塩ガラスそれぞれにおいて30psと50ps未満のとき,アブレーションを観察できた。レーザフルエンスに対するアブレーション体積依存性から,シリカガラスのアブレーション閾値は,無アルカリアルミノホウケイ酸塩ガラスのそれより非常に高かった。ガラス材料の超高速レーザアブレーションの迅速で包括的な調査を示した。(翻訳著者抄録)

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特殊加工

引用文献 (15件)：

(1) S. Preuss, E. Matthias, and M. Stuke : “Sub-Picosecond UV-Laser Ablation of Ni Films”, Appl. Phys. A, Vol. 59, pp. 79-82 (1994)
(2) S. Nolte, F. Schrempel, and F. Dausinger : “Ultrashort Pulse Laser Technology: Laser Sources and Applications”, Springer, Switzerland, (2016)
(3) J. Byskov-Nielsen, J. M. Savolainen, M. S. Christensen, and P. Balling : “Ultra-Short Pulse Laser Ablation of Copper, Silver and Tungsten: Experimental Data and Two-Temperature Model Simulations”, Appl. Phys. A, Vol. 103, pp. 447-453 (2011)
(4) N. Ackerl, M. Warhanek, J. Gysel, and K. Wegener : “Ultrashort-Pulsed Laser Machining of Dental Ceramic Implants”, J. Euro. Ceram. Soc., Vol. 39, pp. 1635-1641 (2019)
(5) G. D. Tsibidis, C. Fotakis, and E. Stratakis : “From Ripples to Spikes: A Hydrodynamical Mechanism to Interpret Femtosecond Laser-Induced Self-Assembled Structures”, Phys. Rev. B, Vol. 92, 041405 (2015)

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