耐放射線鉛ガラスのナノ秒パルスレーザ誘起着色現象

Nanosecond laser-induced coloration of radiation resistant lead glasses

山崎 和彦*; 加藤 裕典*; 二川 正敏  ; 勅使河原 誠   

Yamasaki, Kazuhiko*; Kato, Hironori*; Futakawa, Masatoshi; Teshigawara, Makoto

本研究では、可視波長のナノ秒パルスレーザーによる耐放射線性鉛ガラスの発色と損傷について評価した。試験体として鉛含有量の異なるPbO-55wt%, 71wt%及びPbOを含まないガラスの3種類の耐放射線ガラスを用いた。ピークパワー1kWのナノ秒パルスレーザー照射により、相変化を伴う変色とダメージ形成が観測された。高鉛濃度ガラスはレーザー強度に対する着色の閾値が低いが、損傷形成の閾値は両PbOガラスともほぼ同じであった。一方、PbOを含まないガラスにレーザー照射しても変化は見られなかった。また、ラマンスペクトルにおける波数200-500cmおよび1000cmの強度変化の結果から、ナノ秒パルスレーザー照射によるPbOの光化学反応および熱反応を考察した。

In this study, coloration and damage of radiation-resistant lead glasses by nanosecond pulse laser with visible wavelength are evaluated. Three kinds of radiation resistance glasses with different lead content: PbO-55 wt%, 71 wt% and PbO free glass are used. As a result, the transitional coloration and damage formation with phase differences had observed by nanosecond pulsed laser irradiation at peak power of 1 kW. Although high-lead concentration glass has lower thresholds for coloration in laser intensity, damage-formation thresholds for both PbO glasses were almost the same. On the other hand, no change was observed after laser-irradiation to PbO-free glass. In addition, photochemical and thermal reaction of PbO by nanosecond pulsed laser irradiation is considered from the result of intensity change at wave numbers 200-500 and 1000 cm in Raman spectrums.