レーザーによる微細加工。あらゆる材料に対応可能なレーザー加工装置。
フェムト秒レーザー超微細加工装置

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Tokyo Instruments Inc.
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フェムト秒レーザー超微細加工装置 フェムト秒レーザー超微細加工装置

製品概要

フェムト秒レーザーの特長を最大限に活かした加工に特化しており、精密な微細加工をデリケートな生体試料、透明材料・薄膜など、あらゆる材料に対して行えます。
また近年では、フォトンクラフト技術の応用として、熱影響にデリケートな生体試料に対して周囲の組織や細胞に損傷を与えない新たな生体分子メスとして期待されています。

特長

あらゆる材料に熱影響を極力抑えた自在な微細加工

フェムト秒レーザーの場合、極めて短い時間に光エネルギーが加工材料に照射されるため、 熱が発生する前に加工が行われ、照射部位のみが弾き飛ばされます。 そのため、加工周囲に熱影響がほとんど見られないシャープな加工が可能です。

あらゆる材料に熱影響を極力抑えた自在な微細加工

多光子吸収を利用した回析限界を超えた加工分解能

多光子吸収を利用した回析限界を超えた加工分解能

加工材料に対して照射する光が透明な場合、対物レンズなどを用いてフェムト秒レーザーを材料内部に強く集光照射(極めて短い時間に高密度な光エネルギーを照射)することにより、集光点のみに光の吸収(多光子吸収)が発生し透明材料内部に加工することが可能です。さらに集光点における加工領域は、光の回折限界(<300nm)を超えた加工分解能を実現しております。

直接描画機能、顕微鏡像上で加工パターンの作成

加工材料の顕微鏡像をタッチパネルモニター上で確認しながら、 加工データをモニター上で、直接作成することが可能です。
(直感的な描画)

共焦点光学系による高精度なオートフォーカス機構

共焦点光学系を採用することで、低反射率の加工材料に対しても 高精度な表面位置検出が可能です。
オートフォーカスの応用機能として 加工材料の傾き補正/回転補正を考慮した加工を行うことが可能です。

各種レーザーにも対応可能

フェムト秒レーザー以外の各種レーザーにも対応可能です。

測定事例

貫通穴あけ加工 表

貫通穴あけ加工
石英ガラス 厚さ1.2mm 表面

貫通穴あけ加工 裏

貫通穴あけ加工
石英ガラス 厚さ1.2mm 裏面

ステント加工

ステント加工
ステンレス

内部加工 シリコンウェハー

内部加工
シリコンウェハー 断面

3次元光造形

3次元光造形
光硬化性樹脂

貫通穴あけ加工 金属薄膜

貫通穴あけ加工
金属薄膜 厚さ100µm

切断加工 プラチナ

切断加工
プラチナ薄膜 厚さ10µm

単一細胞の単離

単一細胞の単離
タマネギ*1

水中試料の内部加工

水中試料の内部加工
ゼブラフィッシュ*1

酵母への代謝変異誘導

酵母への代謝変異誘導
高付加価値値酵母*1

*1JSTイノベーションプラザ京都育成研究(フォトンクラフト技術を利用した生体適応型分子メス)による研究成果

フェムト秒レーザー超微細加工装置 標準仕様

モデル 固体レーザー ファイバーレーザー
加工用光源 発振波長*1 800 nm/1028 nm 1064 nm
パルスエネルギー*2 <3.5 mJ@1 kHz/800 nm
<1.0 mJ@1 kHz/1028 nm
<2 µJ@1MHz
繰返し周波数*3 single shot~10 kHz@800 nm
single shot~1 MHz@1028 nm
signle shot~1 MHz
パルス幅*4 <100 fs@800 nm
<300 fs@1028 nm
<300 fs
空間モード TEM00 M2<1.3
光学ユニット*5 共焦点光学系オートフォーカス機構:スキャンレンジ±2mm、分解能<1μm
レーザーエネルギー・偏光制御
照射
ユニット
位置決めステージ*6
ステッピングモーターステージ
XY軸:加工範囲 ±50 mm、分解能 2 µm、最大移動量 16 mm/s
Z軸:加工範囲 0~20 mm、分解能 1 µm、最大移動量 5 mm/s
試料台*7 吸着テーブル(ステンレス製)
顕微鏡ベース筐体、照射光学系、観察光学系
制御ユニット システム制御ドライバー・コントローラー、電源制御ボックス、制御ソフトウェア
光学除振台*8 三次元空気バネ式除振装台
(スチールハニカム):
1500(W)×800(H)×1800(L) mm
装置寸法*9 加工装置本体:1500(W)×1800(H)×1800(L) mm
制御ラック:900(W)×1000(H)×570(L) mm (19インチラックマウントベース)
電源 加工装置:AC100V/20A
レーザー:AC100V/60A@800 nm、
AC100V/20A@1028 nm、
AC100V/3A@1064 nm

*1 高調波発生タイプも選択可能です。
波長800 nm→波長400nm/266nm 波長1028nm→波長515nm/343nm/257nm 波長1064nm→波長532nm/355nm/266nm
*2 1.0mJ@1kHz/1028nmタイプも選択可能です。
*3 波長800nmタイプは10kHzまで対応可能です。波長1028nmタイプは1MHzまで対応可能です。
*4 波長800nm/波長1028nmタイプは10psまでパルス幅を拡げることが可能です。
*5 トップハットビーム/多分岐ビーム等の各種ビーム整形・軸対称偏光(ラジアル・アジマス偏光)
レーザーエネルギーの多段階制御オプションも取り揃えております。
*6 リニアステージ/ピエゾステージ/ガルバノミラー等の各種ステージも対応可能です。
*7 多孔質セラミックタイプ製(薄膜やフィルム等の保持に最適)も選択可能です。
*8 ゴム式タイプ/石定盤タイプも対応可能です。
*9 装置寸法は、選択する装置構成に依存して異なります。
※ご要望に応じて各種カスタマイズも承ります。お気軽にお問い合わせください。

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