光アライアンス 2022年5月号

光アライアンス 2022年5月号
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Oa2205

光アライアンス 2022年5月号

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■特集:さまざまなレーザー加工関連製品と技術1
○レーザー内部改質加工による硬脆性単結晶材料の曲げ加工と次世代加工概念の提案
/長岡技術科学大学/會田 英雄・大島 龍司/九州大学/土肥 俊郎
硬脆性単結晶材料の新たな加工技術として「曲げる」加工を提案する。単結晶材料内部へのレーザー照射により材料内部応力を制御して曲げ変形を可能とした。本稿では、加工原理、応用例の紹介とともに本技術の将来展望を述べる。

○空間光位相変調技術を用いた高機能微細レーザー加工
/浜松ホトニクス(株)/伊藤 晴康
細加工に用いられるレーザーの高出力化に伴い、レーザー光の位相を制御することで集光点を多点に分岐する“多点一括同時加工技術”の需要が高まりつつある。空間光位相変調素子、光学素子、電子冷却ユニット、および制御ソフトウエアにより構成される空間光位相変調モジュールを用いることで、位相制御技術を用いた高機能レーザー加工を簡便に行える環境が実現される。本稿では、空間光位相変調モジュールの概要を述べるとともに、空間光位相変調モジュールの耐光性、ならびにレーザー加工における位相制御技術の適用例に関して紹介する。

○電気自動車用パワーエレクトロニクスの銅材料への加工
/(株)日本レーザー/西尾 高樹
現在、産業用アプリケーションとしてのレーザー加工は、ミクロレベルの機能で精度と再現性を求められると同時に、多種多様なアプリケーションで使われ、さまざまな材料の組み合わせとプロセス基礎の検討が進行中であり、製造設計エンジニアにとって新しい可能性が開かれることが確実視される。当社はレーザーによる加工用途に対して、RAYLASE社スキャンユニットをTRUMPF社ファイバレーザーをはじめその他さまざまなレーザーと組み合わせることで、顧客からの要求に最適なソリューションを提供する。本稿では、その概要を紹介する。

○ビーム可変技術がもたらす加工への効果
/丸文(株)/木下 真寛
米国nLIGHT社が開発した独自のオールファイバー構造を用いたファイバーレーザーの特長とビーム可変技術について説明し、加工における期待される効果について紹介する。

○車載二次電池製造におけるレーザー溶接技術の開発
/プライムアースEVエナジー(株)/齋藤 茂樹
当社は様々な接合技術を用いて電池を生産しているため、「接合はキー・プロセス」と考えている。特に、レーザーを用いた溶接工程が多いので、レーザー溶接に関する技術開発に力を注いでおり、品質向上(スパッタ低減)と生産性向上(高速溶接)の両立が重点課題である。ガウス的分布とトップハット分布を重畳して得られる合成ビームで封かん溶接を検討した結果、適切な合成割合に設定すれば、スパッタ低減と高速溶接の両立が可能なことがわかった。本稿では、特異なレーザー強度分布を形成することにより課題解決を目指した取り組みを紹介する。

○高出力ブルーレーザーの最新動向とその適用例
/レーザーライン(株)/武田 晋
現在の固体レーザーによる加工は、高出力CWレーザー、極短パルスレーザー、短波長パルスレーザーなど非常に多彩なレーザーにより、さまざまな自動車製造工程や関連部品製造現場で普及している。中でも高出力CWレーザーは車体や各種部品の金属溶接を始め、樹脂溶着、レーザーブレージング(ろう付け)、切断、穴あけ、焼入れ、レーザークラッディング(肉盛り溶接)など、さまざまな用途で使用されている。本稿では、多くの産業に貢献する高出力ブルーレーザーの最新動向とその適用例を紹介する。

○Ophir製OEM向けレーザー光学部品の設計および製造サービス
/(株)オフィールジャパン/鈴木 健司
Ophir Laser Optics Groupは、MKSグループとして積極的に設備投資を行い、自社での開発および製造能力を強化している。本稿では、保有している具体的な環境と、新製品について紹介する。

■解説
○ペロブスカイト太陽電池の高性能化開発と将来
/桐蔭横浜大学/宮坂 力
飛躍的に高効率化の進んだペロブスカイト太陽電池について、ペロブスカイト半導体の特徴と発電の高性能化に向けた最新の技術を解説するとともに、軽量フレキシブル性を活用したIoTパワーデバイスへの応用を紹介する。

○深紫外光領域のナノ光学
/北海道大学/田口 敦清
深紫外光は科学や産業に有用であるにもかかわらず、光学系が難しいというイメージがある。本稿では、深紫外光でナノイメージングやナノ加工を実現するアイデアと工夫の一端を、著者らの最近の研究を中心に紹介する。

○LEDを用いた全方向に光を放射する新たな標準光源の開発
/(国研)産業技術総合研究所/中澤 由莉・神門 賢二/日亜化学工業(株)/山路 芳紀・正住 隆行
照明光源の全光束評価に不可欠な標準電球を代替する、LEDを用いた可視全域、および全方向に光を放射する新しい標準LEDの試作開発を行った。本稿では、開発した全方向形標準LEDとその特性評価結果を紹介する。

○レーザー中性子・X線による同時瞬間撮影
/大阪大学/余語 覚文
レーザーを用いてイオンを加速(レーザーイオン加速)し、それを中性子に変換する「レーザー中性子源」について紹介する。レーザー中性子源は、線源の大きさやパルス幅などが、原子炉や加速器といった他の中性子源に比べ圧倒的に小さく、特有の応用が期待できる。我々はレーザーで瞬間的に強い中性子パルスと強いX線パルスを同時に生成し、瞬間的に中性子とX線の透過画像を撮像する技術を開発した。本稿では、レーザーによるイオン加速と中性子発生の原理を簡単に説明した後、その応用研究の成果について紹介する。

○電子ホログラフィを用いた究極の3Dディスプレイ開発
/高知大学/高田 直樹
コンピュータでホログラムを作成することで電子化したホログラフィは「究極の3Dディスプレイ」になると考えられている。しかし、ホログラムの計算量は膨大であり、未だ実用化に至っていない。本稿では、汎用的なコンピュータ部品で構成されたマルチGPUクラスタ電子ホログラフィシステムによる、100万点からなる三次元物体の高精細なリアルタイム三次元動画再生について紹介する。

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