フェムト秒レーザーによる金属のライン加工時に現れる周期的現象の発生プロセスの観察

摘要

フェムト秒レーザーは，アブレーション加工により熱影響部のない微細加工を行うことができるとされているが，高速現象であるため実際の加工過程は詳しくは解明されていない．また，これまでの研究で，フェムト秒レーザー加工の際，Fig.1に示すような周期的なくぼみ状の構造（Periodic Dimple Structure以下，PDS）が発生する条件があることが分かった．このようなPDSが生じた場合，加工品質が悪化してしまう．このPDSが形成される原因が分かればその発生を回避，あるいは構造を制御して表面形状創成に応用でき，摺動部の摩擦低減などが可能になるのではないかと考えられる．本研究では，フェムト秒レーザーによる超硬のライン加工の際に，このようなPDSが発生する条件を調べ，その加工現象を2台の高速度ビデオカメラを用いて可視化，観察した．