Higashiyama Dental Clinic's Blog 小型高出力レーザー装置開発

横浜移転後、２度目の秋となりました。これからも身近な話題や、プライベートなことなど気ままに報告してみたいと思います。お暇な時にふらっと立ち寄っていただければ幸いです。

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小型高出力レーザー装置開発

独立行政法人日本原子力研究機構(岡﨑俊雄理事長）と大阪大学レーザーエネルギー学研究センター（宮永憲明教授）は共同で、高出力のレーザー光をこれまでの１／１０の小型装置で発生させることに成功しています。

これまで、強いレーザー光を作るにはチタンサファイアレーザー装置の利用が進められてきましたが、構成する光学部品や機器の数が多く大型であることと、レーザー光のコントラスト(レーザー光とこれに付随する不必要な「ノイズ」との強度比)が十分ではないなどの問題がありました。
グループではこのため光パラメトリックチューブパルス増幅法（OPCPA：Optical Parametric Chirped Pulse Amplification）と呼ばれる新しい方法を用いています。
この方法は、厚さ２ｃｍ程度の小さな結晶でレーザーを増幅するため、従来は数十ｍだった装置が、机の上にも置ける数十ｃｍ大にまで小型化されています。

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また、レーザーを４段階に分けて徐々に強めることで、小型装置として世界最高の３テラワット（テラ[T]は１兆）の強力なレーザー光のパルスを作ることと、発生する光ノイズのレベルを1００分の１以下に抑えることに成功しました。

今回の成果は、小さな装置で強度の高いレーザー光が利用できることになり、がん治療用のレーザー駆動小型陽子線発生装置をはじめとする医療分野での利用や、基礎科学研究、産業分野など幅広い分野で高強度レーザーの利用が進むものと期待されています。

がん治療においては、陽子を加速して体内のがん細胞に当てることにより、正常な組織への影響を小さく抑えて破壊することが可能で、副作用の少ないがん治療が期待できますが、陽子の加速には大きく高価な加速器が必要なため普及が進んでいません。
レーザー光を陽子に当てて加速すれば、加速器の大きさを１／１００にできる可能性がありますが、出力１００テラワットのレーザーが必要とされます。

同機構では「今回の装置で、１００テラワットレーザー装置を作る技術が実証できた。陽子加速装置の開発で、世界をリードできる」としています。

ところでまったく比べものにはなりませんが、私の診療所にもレーザ発生装置があり口内炎や歯周治療などに利用しています。
出力は最大でも５ワットですが、それでも一抱えもある器械は重さも４０ｋｇ程となかなかの存在感。

歯科でも今後小型軽量のレーザーが開発されれば、今までになかった様な治療法に結びつく可能性だって期待できるかも知れません。
しかし常々思うことですが、歯科用の器材の値段の高さには往生します。