フェムトレーザー応用

フェムト秒レーザーの特長は、超高速性と超高電界である。超高速・超高電界を利用した学問的分野や超高速・非線形性を利用した産業分野での研究が活発化している。フェムト秒レーザーの特長を生かした応用は、高エネルギー物理や核物理といった分野で新しい領域を切り開くだけではなく、これまでにないプロセスツール・計測ツールとして情報通信、ナノテクノロジー、医療、環境などの分野で新技術の展開を促すものと期待されている。極短時間の物質と光の相互作用による非熱的プロセスを用いた半導体結晶制御、金属や透明物質の微細加工、細胞加工などの研究が進んでいる。

フェムト秒化学は、フェムト秒(1フェムト秒は10-15秒)程度のオーダーの非常に短い時間における、化学反応過程を対象とした研究分野である。1999年に、アハメッド・ズウェイルはこの分野における先駆的な研究でノーベル化学賞を受賞した。ズウェイルの用いた技術では、数フェムト秒程度の超短パルスレーザーを用いる。これにより特定の化学反応がなぜ起こりやすいかを調べたり、反応前後の化合物のみからは推測できない、反応中間体の詳細を明らかにすることが可能となる。一方、同じ手法に基づいた反応制御の可能性に関する研究報告が多くあるが、いまだ議論の余地がある。

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