パルスレーザーによるキャビテーションの発生機構と表面微細加工への応用

脉冲激光空化产生机理及其在表面微加工中的应用

• 批准号: 17034029
• 负责人: 一ノ瀬 暢之
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-17034029/
• 关键词: レーザー誘起衝撃波; 液中微小プラズマ; 原子発光; シュタルク効果; 分子移動; 分子集合体; 時間分解蛍光分光; 分子加速

1.レーザー誘起液中プラズマの緩和過程レーザー誘起衝撃波の発生に先立って水溶液中にマイクロメートルオーダーサイズのプラズマ状態が生成することは良く知られているが、その緩和により発生する温度、圧力に関する情報は十分ではない。NaClなどのアルカリ金属塩水溶液でのプラズマ発光の時間分解測定により、アルカリ金属の原子発光が観測されることを確認した。このとき、プラズマ状態と原子励起状態が共存する時間領域では原子発光線がDoppler拡がりでは説明できない異常なブロードニングを示すことを見出した。このことは、プラズマ状態/高温ガスが微小領域中、非常に高密度にあるために強いStark効果を受けることを示唆している。固体中および気液、固液界面での発光スペクトル測定もプラズマ状態/高温ガスの閉じ込め効果を支持した。また、Li原子の2つの発光線(3^2D→2^2P、2^2P→2^2S)の発光強度比の時間変化から高温ガスの温度の時間変化を見積もり、プラズマ発光およびNa原子発光の干渉フィルターを用いた分光写真撮影から、プラズマが緩和した高温・高圧ガスの温度降下は断熱膨張によるものではないことを明らかにした。2.レーザー誘起衝撃波による分子の移動高分子やタンパク、あるいは色素J会合体などの大きな分子、分子集合体を含む水溶液中にレーザーを集光し、衝撃波を発生させると、発生点から200μm程度離れた溶液中の位置からの蛍光強度は、衝撃波発生用レーザーパルスからの遅延時間に対して増加・減少の変化を示した。ピラニンなどの小分子ではこのような時間変化を示さず、衝撃波の伝播に伴い大きな分子が移動し、局所濃度が変化するものと結論した。この現象は、マイクロ流路と組み合わせた分子注入および分子や微粒子の分離・分析手法の基本原理としても意義深いものであると考えられる。

1. The relaxation process of レーザーザーinduced liquid プラズマのレーザーinduced shock Wave の発生に first stand って in aqueous solution にマイクロメートルオーダーサイズのプラズマSTATE することは好く知られているが、そのAlleviation of temperature, pressure, and information are very important. Time decomposition of NaCl NaCl NaCl metal chlorine aqueous solution Measurement of により, アルカリmetal atomic 発光が禳measurement されることをconfirmation した.このとき、プラズマstate とatomic excited state が coexist するtime field ではatomic 発ray がDo ppler拡がりでは DescriptionできないAbnormalなブロードニングをshowsすことを见出した.このことは, プラズマstate/high-temperature ガスが micro field, very にhigh-density にあるためにstrong いStark effect けることを Show 唆している. The solid liquid in the solid and the solid-liquid interface solid-liquid interface are measured in the solid state/high temperature liquid closed and the effect is supported.また、Li atomの2つの発ray (3^2D→2^2P, 2^2P→2^2S)発光 intensity ratio の time changing か ら high temperature ガ ス の temperature の time changing を 见 accumulate も り, プ ラ ズ マ 発光 およびNa atomic 発光の干渉フィルターを Use いたspectroscopy photo shooting から、プラズマがease したHigh temperature・High pressure ガスのThe temperature drops and the thermal insulation expansion によるものではないことを明らかにした. 2. The mobile polymer やタンパク, あるいは pigment J that induces shockwave によるmolecules Combined large molecules and molecular aggregates contain light in aqueous solution and produce waves.発生させると, 発生点から200μm degree, れた Position in the solution, からの蛍Light intensityは, Use the レーザーパルスからの遅 extension to increase and decrease the time.ピラニンなどのsmall molecule ではこのようなtime change をshow さず、撃波の伝The movement of large molecules and the change of local concentration are the conclusion of the broadcast.このphenomenon, マイクロ flow path and group み合わせたmolecules are injected into およびmolecules and fine particles The basic principles of separation and analysis techniques are very meaningful.

项目成果

レーザー誘起衝撃波による分子の検出方法およびその検出装置

利用激光诱导冲击波检测分子的方法和装置

• 发表时间: 2006