JST産学共創基礎基盤研究プログラム「テラヘルツ波新時代を切り拓く革新的基盤技術の創出」に関わった、日本のテラヘルツ波研究者の社会実装を目ざした取り組みを中心に紹介したい。

様々なレーザー加工の中でも、特にパルスレーザーを用いた加工現象を理解するために、光の立場から見たレーザーと物質の相互作用について解説する。波長やパルス幅か変わると、プラズマが発生すると、レーザー光の吸収がどう変わり、どのようなレーザー加工が実現できるのかをアブレーションプラズマのシミュレーション結果を交えて紹介する。

ファイバーレーザーからの高輝度連続光を高速で掃引することにより、建築構造物の表面塗装やサビを除去することができる。電力設備等に用いられている鋼材を対象として行ったレーザークリーニングの実験結果を紹介する。

常温で動作する高平均出力レーザーの開発を進め、キロワットを越える出力を得ることに成功した。発振特性とその温度依存性、冷却手法の開発など、高出力化への取り組みについて報告する。

NEDO「高輝度・高効率次世代レーザー技術開発」プロジェクトにおいて、共同開発を進めている「革新的小型・高効率UVレーザー光源の開発」の目標及び開発現状を紹介する。

高出力レーザー装置に使用される光学素子は、強いレーザー光により損傷することがある。本講演では、レーザー損傷の原因や、予防方法について、そしてILTで行っているレーザー損傷耐性試験について紹介する。

散乱光が著しく増大する共鳴ラマン効果を利用して大気中の微量有害物質を遠隔計測する技術の開発を進めている。光源に要求される波長可変深紫外レーザーの特性、SO2ガスの共鳴ラマン効果などについて報告する。

レーザー計測は基礎科学から産業応用まで幅広い領域で利用されており、手元でのその場分析だけでなく、数km先の物質の把握も可能である。また、水の透過が比較的高い波長のレーザーを用いれば、海中のリモートセンシングも可能である。具体例として、我々が取り組んできた竹富島沖で湧出する火山性ガスに含まれるメタンの水中分布を測定する取り組みを報告する。

パルスレーザーを物質に照射して発生する衝撃波のエコーを計測することによって物質内部の情報を得ることができる。当研究所はこれまで鉄道トンネル覆工コンクリートを対象としてレーザーによる欠陥検出手法の実用化を進めてきた。レーザーによる検出原理や弊所が取り組んできた研究の歩みを紹介すると共に、高速化の現状について報告する。また、本手法をインフラの健全性評価に幅広く展開するために橋梁床版欠陥検出等、様々なインフラ検査にも取り組んでおり、その最新成果を報告する。