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新しい気体レーザーの開発と、それを活用したレーザー加工やレーザー医療・美容への応用技術の研究を行っています。

　

気体レーザーは、中赤外領域で高エネルギーのパルス発振や高平均出力のCW発振が可能であり、また深紫外領域 や真空紫外領域で高エネル ギーのパルス発振が可能であるという特徴を持ちます。一方で、解決すべき技術課題を多く存在します。

　

本研究室では、以下の3つのテーマを中心に、レーザーの開発から応用まで一貫した研究に取り組んでいます：

中赤外気体レーザー（炭酸ガスレーザー）の開発

深紫外・真空紫外気体レーザー（エキシマレーザーやF2レーザー）の開発

レーザー加工とレーザー医療・美容の研究

中赤外気体レーザーの開発では、炭酸ガスレーザーの研究を行なっています。

炭酸ガスレーザーは波長9.1 – 11.1 μmで数十nsから数msのパルス発振とCW発振可能であり、中赤外の波長可変・パルス幅可変レーザーです。同領域ではQCL（量子カスケードレーザー）が競合となります が、現時点では炭酸ガスレーザーの方が高エネルギー出力に優れています。

我々は、放電の制御（低ガス圧放電における時間的・空間的制御）により、小型装置でパルス形状可変（パルス幅100 nsから100 μs）・ビーム形状可変（ガウシアン、フラットトップ、 ドーナツ）の炭酸ガスレーザーや小型装置で高繰り返し・短パルス・高品質ビームの炭酸ガスレーザー、小型装置でHeガス（貴重で高価なガス）を使用しない短パルスの炭酸ガ スレーザーなどを開発してきました。

　

深紫外・真空紫外気体レーザーの開発では、波長248 nmと193 nmのエキシマレーザーと波長157 nmのF2レーザーの研究を行なっています。

放電の制御（低ガス圧放電における時間的・空間的制御）により、小型装置（ガス封じ切り方式）で高繰り返し・高品質ビームのエキシマ レーザーの開発を目指して研究を行なっています。

　

レーザー開発では、市販のHe-Neレーザーのような小型装置で、高品質ビームを高繰り返しで出力する短パルス炭酸ガスレーザーやエキ シマレーザーを開発することが目標です。

　

レーザー加工とレーザー医療・美容の研究では、現在は炭酸ガスレーザーの応用の研究をしています。我々の炭酸ガスレーザーでは、レー ザーパラメータ（パルス形状やビーム形状）や照射パラメータ（エネルギー密度や繰り返し周波数）が制御可能です。これらの制御は、照射面 における熱の制御となり、加工形状の制御や加工品質や加工効率，加工速度の向上に寄与すると考えられます。

我々は、ガラスのクラックレス（ひび割れのない）加工やガラスの切削形状の制御、樹脂加工における熱影響領域の低減などを実現してきま した。

現在は、医療・美容応用への展開として、軟組織に対する熱影響の低減の研究を通して、低侵襲で安全な照射技術 の開発にも取り組んでいます。

　

本研究室では、すでに複数の研究テーマにおいて、企業や他大学の研究機関との共同研究を進めています。

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研究室の活動の様子です。

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