白金におけるフェムト秒レーザーアブレーション過程,1

Femtosecond laser ablation processes in platinum, 1

錦野 将元; 長谷川 登; 富田 卓朗*; 南 康夫*; 武井 亮太*; 石野 雅彦; 山本 稔*; 寺川 康太*; 海堀 岳史; 河内 哲哉; 山極 満; 末元 徹

Nishikino, Masaharu; Hasegawa, Noboru; Tomita, Takuro*; Minami, Yasuo*; Takei, Ryota*; Ishino, Masahiko; Yamamoto, Minoru*; Terakawa, Kota*; Kaihori, Takeshi; Kawachi, Tetsuya; Yamagiwa, Mitsuru; Suemoto, Toru

フェムト秒レーザー照射によるアブレーション等の現象の理解は、レーザープロセッシングの新たな可能性を開拓するために不可欠であるが、その基礎的なメカニズムは理解されていない。これらの現象は基本的にはマルチパルス照射によって引き起こされるものであるが、その基礎過程を理解するためには、単一パルス照射によって引き起こされる過程を理解することが重要である。そこで本研究では、プラズマ励起軟X線レーザー(13.9nm, 7ps)をプローブ光としてフェムト秒レーザーポンプ・軟X線レーザープローブの時間分解反射率イメージングを行い、チタンサファイア再生増幅システムからのパルス光(795nm, 80fs)による白金のレーザーアブレーション過程の時間分解軟X線反射率イメージングを行った。フェムト秒レーザーの照射強度によって生成されるアブレーション領域を3つの領域に分けて得られた反射率の時間分解計測結果について講演を行う。

In order to understand the dynamics of the femtosecond laser ablation process, we performed a pump and probe reflectivity imaging of the platinum surface during the femtosecond laser ablation by using the laser-driven soft X-ray laser as a probe beam. The fluence dependence of the soft X-ray reflectivity is classified into three regions: (1) strongly excited, (2) moderately excited, and (3) weakly excited regions. In strongly excited region, the rapid reduction of the reflectivity due to the explosive evaporation in the ablation process of the material surface was observed. In the moderately excited region, the reflectivity reduction is far slower than that in the strongly excited region. The reflectivity reduction is seemed to be caused by the growth of surface roughness on the ablation front because of the formation of nano-bubbles in the irradiated material.