新規材料創成に向けたナノ粒子高速射出技術の開発

抄録

レーザー誘起粒子衝突試験（Laser-Induced Particle Impact Testing: LIPIT）は，レーザーアブレーションを駆動力として，マイクロサイズの微小粒子を数km/s程度まで加速・射出可能な手法である．この手法により，より微小な粒子を高速で射出できれば高ひずみ速度に起因する微視組織変化を利用した金属材料の新たな表面改質や，メンブレン構造体への微細加工など，新たな産業応用が期待される．本研究ではLIPITおよび粒子速度計測手法の開発を行った．粒子速度の計測には高速度カメラが用いられるが，本研究で開発した応力発光体センサーを用いることで，先頭粒子の速度を簡易的に捉えることに成功した．さらに，直径500 nmのシリカ粒子といったナノスケール粒子の高速射出を実現した．加えて，微小メンブレン材料の例としてグラフェンおよび酸化グラフェンの高速貫通試験を実施した．