光・量子ビーム利用技術開発

①量子ビーム利用技術開発

テラヘルツ自由電子レーザー（装置紹介を参照）は、波長を自在に変えることができる、世界でも数少ない遠赤外線のレーザーです。通常の遠赤外線は物質に熱を与える働きが主ですが、遠赤外レーザーを用いると通常では起こらないようなユニークな反応が多様な物質で見つかるようになりました。半導体の物性制御やアルツハイマー病原因物質の破壊など、様々な分野での利用が期待されています。

②高強度光利用技術開発

レーザーピーニング（光利用技術開発）

私たちの研究室で扱っている高強度レーザーの応用の一つに「レーザーピーニング」があります。レーザーピーニングは、水や塗装膜などで覆われた材料（主に金属）に高強度レーザーパルスを照射したときの衝撃力を利用し，材料表面に圧縮残留応力を形成する技術です。レーザーピーニングを行うことで表面に圧縮残留応力を付与された材料は疲労強度が改善されます。また、表面にできた亀裂や割れの進展を抑え材料の寿命を延ばすことができます。レーザーピーニングの特徴は他のピーニング技術と比べ材料のより深くまで残留圧縮応力を付与できる点です。また、ギアなどの複雑な形状の金属部品やネジ穴などの狭い部分も正確に施工することが可能です。レーザーピーニングの応用は幅広く、飛行機の部品や橋などの大型構造物のメンテナンスや長寿命化に貢献することが期待できます。

従来のレーザーピーニングは、使用する高強度レーザーがクリーンルーム等の設備が必要であり装置も大型であったことから必ずしも使いやすいとは言えませんでした。我々は、小型で取り扱いが容易なマイクロチップレーザーをレーザーピーニングの光源として使用することで可搬型のメンテナンス装置の実現を目指して研究を行っています。

従来のレーザーピーニングは、使用する高強度レーザーがクリーンルーム等の設備が必要であり装置も大型であったことから必ずしも使いやすいとは言えませんでした。我々は、小型で取り扱いが容易なマイクロチップレーザーをレーザーピーニングの光源として使用することで可搬型のメンテナンス装置の実現を目指して研究を行っています。