神島化学工業は、レーザー核融合への応用を見据えた直径150mmの大型YAGセラミックスの試作品を展示した。
今回展示したのは、新たに試作した直径150mmのYAGセラミックスだ。同社がこれまで製造してきた最大サイズは120mmだったが、近年、レーザー核融合分野で大口径化への要求が高まっていることを受け、さらなる大型化に取り組んできた。展示品は開幕直前に完成した試作品で、従来よりも大きなサイズの製造に成功したという。
YAGセラミックスは、高出力レーザーの発振器や増幅器などに用いられるレーザー媒質の一つだ。レーザー媒質には、高い透明性や光学的な均一性が求められる。特にレーザー核融合用の高出力レーザーでは、大きなエネルギーのレーザー光を得るため、媒質の大型化と高品質化が重要になる。
同社は、セラミックスの製造技術を活用し、単結晶では製造が難しい大口径のレーザー媒質に対応できる点を強みとする。製造工程では、原料粉末をスラリー状にして型に流し込み、成形する方法を採用している。円形や四角形など、用途に応じた形状にも対応できる。
今回の150mmサイズの開発では、製造設備のサイズ制約への対応に加え、異なる製造炉でも高い透明性を維持できるかが課題だった。試作を重ね、大型化と透明性の両立に成功したという。また、高出力レーザーへの応用では、レーザー媒質の周囲に光吸収材などを接合する技術も重要になる。媒質内部で生じる不要な光を周辺の吸収材で吸収し、増幅特性への悪影響を抑える狙いがある。同社は、大口径化に対応した接合技術の開発にも取り組んでいる。
同社は今後、レーザー核融合向け高出力レーザーへの応用を見据え、大型YAGセラミックスの製造技術と接合技術の開発を進める。
