2021/07/12 更新

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シノナガ トウゴ
篠永 東吾
SHINONAGA Togo
所属
自然科学学域 助教
職名
助教
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メールアドレス
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学位

  • 博士(工学) ( 大阪大学 )

研究キーワード

  • 電子ビーム加工

  • レーザ加工

  • Electron Beam processing

  • Laser processing

研究分野

  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 加工学、生産工学

  • ナノテク・材料 / 材料加工、組織制御

学歴

  • 大阪大学   Graduate School, Division of Engineering  

    - 2014年

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  • 大阪大学    

    - 2014年

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    国名: 日本国

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経歴

  • - 岡山大学自然科学研究科 助教

    2015年

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  • - Assistant Professor,Graduate School of Natural Science and Technology,Okayama University

    2015年

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  • Postdoctoral Fellowships of Japan Society for the Promotion of Science

    2013年 - 2015年

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  • 大阪大学接合科学研究所 日本学術振興会特別研究員   Joining and Welding Research Institute

    2013年 - 2015年

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所属学協会

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論文

  • Surface smoothing and repairing of additively manufactured metal products by large-area electron beam irradiation 査読

    T. Shinonaga, A. Yamaguchi, Y. Okamoto, A. Okada

    CIRP Annals-MANUFACTURING TECHNOLOGY   2021年5月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.cirp.2021.04.063

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  • Magnetic fixtures for enhancement of smoothing effect by electron beam melting 査読

    Togo Shinonaga, Akira Okada, Hao Liu, Mitsuhiro Kimura

    Journal of Materials Processing Technology   254   229 - 237   2018年4月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2017.11.024

    Scopus

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  • Prediction of rounding phenomenon at corner tips in large-area electron beam irradiation 査読

    Togo Shinonaga, Akira Okada, Tomoaki Miyoshi

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MACHINE TOOLS & MANUFACTURE   110   18 - 26   2016年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    In large-area electron beam (EB) irradiation method, corner tip of workpiece is generally rounded since removal of material at the tip is done preferentially. Investigation of the shape change is necessary to clarify rounding phenomenon with irradiation of EB. In this study, the shape changes of corner tips were experimentally investigated by Scanning Electron Microscope (SEM) observation of the cross sections. Then, electron track analysis in the EB irradiation was conducted to clarify an electron concentration at the tip. Unsteady heat conduction analysis at the tip was also done with considering the EB concentration at the tip and an electron penetration effect into the surface. The shape changes were estimated by simulation of temperature distribution at the tips. Experimental results show that the curvature radius increases with shot number of EB. The estimated shape changes show quantitatively good agreement with the experimental ones. These results indicate that the rounding phenomenon at the tips by large area EB irradiation can be predicted by our electron track and unsteady heat conduction analysis model. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2016.08.002

    Web of Science

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  • Surface Profile Variation of Periodic Surface Nanostructures Produced by Ultrashort Pulsed Laser for Enhancement of Cell Orientation 査読

    SHINONAGA Togo, KINOSHITA Shouno, OKAMOTO Yasuhiro, OKADA Akira

    International Journal of Electrical Machining   ( 26 )   54 - 59   2021年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    J-GLOBAL

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  • Strength Characterization of Adhesive Joint Surface-Modified by Large-Area EB Irradiation 査読

    Yuya Omiya, Kenji Toyota, Ryota Nakanishi, Akira Okada, Togo Shinonaga, Masahiro Fujii

    JSME 2020 Conference on Leading Edge Manufacturing/Materials and Processing   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:American Society of Mechanical Engineers  

    <title>Abstract</title>
    With recent improvement in adhesive performance, adhesive joints are used more in various industrial fields. Despite their advantage in connecting dissimilar adherends, adhesive joints are considered not suitable for key components of mechanical structures due to their large scatter in joint strengths. There are many factors that affect the strength of adhesive joint. However, the general bonding factors are (1) mechanical bond, (2) physical bonding, (3) chemical bonding. The adhesion mechanism is complex because these theories occur at same time. Thus, it is necessary to consider the factors separately. And it is important to understand the bonding mechanism on interfaces in adhesive joint and to improve the reliability of the joint strength more. In this study, the tensile strength of single lap joint was measured in order to investigate the influence of various surface treatments and strength characterization of adhesive. Specimens consist of aluminum alloy plates (A6061). Large-area electron beam (EB) and plasma were used for surface treatment. Each one of specimens were examined from the view of wettability, roughness parameter. Compared with unirradiated specimens, other joints improved the wettability and tensile strength. The inference of large-area EB irradiation on adhesive mechanism was discussed.

    DOI: 10.1115/lemp2020-8585

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  • Alumina film sputter deposition on mold steel by large-area electron beam irradiation 査読

    Togo Shinonaga, Masashi Takata, Motohiro Inoue, Akira Okada

    International Journal of Precision Engineering and Manufacturing-Green Technology   2020年7月

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s40684-020-00243-1

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  • Highly Efficient Surface Repairing of AMed Metal Parts by Large-area EB Irradiation

    Togo Shinonaga, Taisei Watanabe, Atsushi Yamaguchi, Akira Okada

    Procedia CIRP   95   976 - 980   2020年2月

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    掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.procir.2020.02.282

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  • Clarification of Temperature Distribution for Metals with Different Thermal Conductivity in Large-area Electron Beam Irradiation 査読

    Shoya Ota, Tsubasa Sakai, Togo Shinonaga, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada

    Procedia CIRP   95   960 - 965   2020年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.procir.2020.02.280

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  • Study on Improvement of Wear Resistance for Zirconia by Large-area Electron Beam Irradiation 査読

    Shinonaga Togo, Kimura Mitsuhiro, Inoue Motohiro, Okada Akira

    International Journal of Electrical Machining   24 ( 0 )   27 - 32   2019年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:一般社団法人 電気加工学会  

    <p>Zirconia has been widely applied for cutting tools and biomaterials, since it has superior mechanical properties such as high fracture toughness, bending strength and biocompatibility in ceramics. In order to maintain its surface functions for long-term, further improvement of wear resistance for zirconia has been required. In this study, improvement of wear resistance for zirconia is proposed by large-area electron beam (EB) irradiation. Experimental results show that mean width in roughness curve of zirconia surface increases with increasing the energy density of EB, although the maximum height in surface roughness is almost same as the ground surface. In friction and wear test, coefficient of friction reduces with increasing the energy deinsity of EB since ball material smoothly slides on the EB irradiated zirconia surface. Furthermore, it is made clear that wear resistance of zirconia significantly improves by the EB irradiation under appropriate energy density.</p>

    DOI: 10.2526/ijem.24.27

    CiNii Article

    CiNii Books

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  • High surface quality micro machining of monocrystalline diamond by picosecond pulsed laser 査読

    Y. Okamoto, A. Okada, A. Kajitani, T. Shinonaga

    CIRP ANNALS-MANUFACTURING TECHNOLOGY   68 ( 1 )   197 - 200   2019年

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    担当区分:最終著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    In micro machining of monocrystalline diamond by pulsed laser, unique processing characteristics appeared only under a few ten picosecond pulse duration and a certain overlap rate of laser shot. Cracks mostly propagate in parallel direction to top surface of workpiece, although the laser beam axis is perpendicular to the surface. This processed area can keep diamond structure, and its surface roughness is smaller than R-a = 0.2 mu M. New laser micro machining method to keep diamond structure and small surface roughness is proposed. This method can contribute to reduce the polishing process in micro machining of diamond. (C) 2019 Published by Elsevier Ltd on behalf of CIRP.

    DOI: 10.1016/j.cirp.2019.04.119

    Web of Science

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  • 工作物の磁性が大面積電子ビーム照射における除去厚さおよび改質層厚さに及ぼす影響 査読

    酒井翼, 篠永東吾, 岡田晃

    日本機械学会論文集   85 ( 880 )   2019年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    J-GLOBAL

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  • Influence of Pulse Duration on Effective Energy on Material Removal in Micro-processing of Mild Steel by Several Hundred Nanoseconds Pulsed Laser 査読

    Yasuhiro Okamoto, Mizuna ITO, Akira Okada, Togo Shinonaga

    International Journal of Electrical Machining   23   38 - 44   2018年

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    担当区分:最終著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Effects of polarization direction on removal characteristics of silver nanowire transparent conductive film by ultrashort pulsed laser 査読

    Takahiro SHIMOSE, Yasuhiro OKAMOTO, Masafumi OSHITA, Norio NISHI, Togo SHINONAGA, Akira OKADA

    Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing   12 ( 5 )   JAMDSM0100 - JAMDSM0100   2018年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Japan Society of Mechanical Engineers  

    DOI: 10.1299/jamdsm.2018jamdsm0100

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  • Study on Variation of Burr Height in Micro-deburring with Large-area Electron Beam 査読

    Togo Shinonaga, Tsubasa Sakai, Yasuaki Kimura, Akira Okada

    International Journal of Electrical Machining   23   45 - 50   2018年

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Influence of material property on thickness of modified layer generated by large-area electron beam 査読

    Togo Shinonaga, Yasuaki Kimura, Tsubasa Sakai, Akira Okada

    Procedia CIRP (19TH CIRP CONFERENCE ON ELECTRO PHYSICAL AND CHEMICAL MACHINING)   68   178 - 183   2018年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    In large-area electron beam (EB) irradiation method developed recently, high energy density of EB can be obtained without focusing the beam. Therefore, the wide area of material surface can be melted instantly, and high efficient surface finishing is possible. Moreover, surface functions such as corrosion resistance and water repellency of the metal molds were improved by the large-area EB irradiation, since thin resolidified layer was formed on the metal surface. It is expected that thick modified layer is effective to maintain their surface functions for long-term. Therefore, control and prediction of the modified layer thickness are important in order to obtain appropriate modified layer thickness on metals with different material properties. In this study, variations of modified layer thickness on metals with different material property are experimentally investigated. Furthermore, electron behavior during large-area EB irradiation is simulated by using an electron track analysis, and prediction of the modified layer thickness is tried with temperature distributions by using an unsteady heat conduction analysis. Experimental results show that the modified layer thickness increases with increasing energy density. The thickness with high relative permeability is larger than that with low one. Analytical results of the modified layer thickness in unsteady heat conduction analysis show quantitative agreement with experimental ones. Furthermore, the modified layer thickness on the metals with different thermal property and density is also discussed. Then, the modified layer thickness of metals with different material property can be predicted by using our unsteady heat conduction analysis model. (C) 2018 The Authors. Published by Elsevier B.V.

    DOI: 10.1016/j.procir.2017.12.043

    Web of Science

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  • Fundamental study on addition of osteoconductivity to titanium alloy surface by EDM 査読

    Togo Shinonaga, Yuta Iida, Ryota Toshimitsu, Akira Okada

    International Journal of Automation Technology   11 ( 6 )   869 - 877   2017年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.20965/ijat.2017.p0869

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  • Effects of pulse duration on removal characteristics of silver nanowire transparent conductive film by nanosecond pulsed laser 査読

    Norio Nishi, Yasuhiro Okamoto, Masafumi Oshita, Akira Okada, Togo Shinonaga, Tomokazu Sakagawa

    JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY   240   255 - 261   2017年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE SA  

    In laser processing of silver nanowire transparent conductive film covered with an acrylic resin layer, effects of pulse duration on electrical insulation and surface quality were experimentally investigated by using nanosecond pulsed laser. The minimum laser fluence to achieve the stable electrical insulation by removal of silver nanowire became small with decreasing the pulse duration, but shorter pulse duration showed drastic change of removal trace area of silver nanowires at the boundary region of laser fluence to change conductive state to insulation one. In contrast, longer pulse duration around 200 ns indicated almost constant small removal trace area of silver nanowires, and wide processing window to perform the stable electrical insulation with small removal trace area of silver nanowires can be expected by using a proper long pulse duration in nanosecond pulsed laser processing. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2016.10.004

    Web of Science

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  • Effects of Polarization Directionon Removal Characteristics of Silver Nanowire Transparent Conductive Film by fs Pulsed Laser

    Takahiro Shimose, Yasuhiro Okamoto, Masafumi Oshita, Norio Nishi, Togo Shinonaga, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D09(007)   2017年

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  • Study on Clarification of Large-area EB IrradiationPhenomenon by ElectronTrack Analysis 査読

    Yasuaki Kimura, Togo Shinonaga, Akira Okada

    749   118 - 123   2017年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.749.118

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  • Influence of Pulse Duration on Effective Energy on Material in Nanosecond Pulsed Laser Processing of Mild Steel 査読

    Mizuna Ito, Togo Shinonaga, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D10(026)   2017年

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  • Expansion of Smoothed Area on Hole Bottom Surface by Setting Magnetic Block in Large-area Electron Beam Irradiation 査読

    Togo Shinonaga, Mitsuhiro Kimura, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D33(089)   2017年

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Study on Shape Variation of Periodic Surface Nanostructures Produced with Ultrashort Pulse Laser for Control of Cell Spreading Direction,

    Shono Kinoshita, Togo Shinonaga, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D07(014)   2017年

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  • Femtosecond laser-induced periodic nanostructure creation on PET surface for controlling of cell spreading 査読

    Yuji Sato, Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Takuya Kawa

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   122 ( 3 )   1 - 6   2016年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER HEIDELBERG  

    A new method of periodic nanostructure formation on a polyethylene terephthalate (PET) surface has been developed, employing a femtosecond laser with a wavelength of 1045 nm. To generate structured films, the PET was placed in contact with a silicon (Si) wafer, followed by irradiation with the laser focused on the Si wafer, passing through the PET film. In order to evaluate the surface morphology, atomic force microscopy analysis was conducted on both treated and untreated PET surfaces. From the results, nanostructures with a period of 600 nm and height of 100 nm were formed on the PET film surface by laser treatment. A cell cultivation test was carried out on PET films with and without periodic nanostructures, showing that for nanostructured films, the cells (MG-63) were spread along the periodic grooves; in contrast, random cell spreading was observed for cultures grown on the untreated PET film.

    DOI: 10.1007/s00339-016-9716-4

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  • Cell spreading on titanium periodic nanostructures with periods of 200, 300 and 600 nm produced by femtosecond laser irradiation 査読

    M. Tsukamoto, T. Kawa, T. Shinonaga, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   122 ( 2 )   1 - 4   2016年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Titanium (Ti) is an important biomaterial. We have used femtosecond laser irradiation to form periodic nanostructures on Ti plate for control of the cell spreading. In this study, periodic nanostructures with periodicities of 200, 300 and 600 nm were formed on a Ti plates using a femtosecond laser with wavelengths of 258, 388 and 775 nm, respectively. Cell spreading on the Ti plate for periodic nanostructures with periodicity of 200 nm lacked a definite direction, whereas cell spreadings on the Ti plate for periodic nanostructures with periodicities of 300 and 600 nm occurred along the grooves.

    DOI: 10.1007/s00339-016-9626-5

    Web of Science

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  • Study on metal film formation by large-area electron beam irradiation 査読

    Togo Shinonaga, Masashi Takata, Akira Okada, Sadao Sano

    International Journal of Electrical Machining (IJEM)   21   7 - 12   2016年

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Study on high efficient micro-deburring by large-area EB irradiation

    Togo Shinonaga, Yasuaki Kimura, Akira Okada, Tomoaki Miyoshi

    Proceeding of the 16th international conference of the european society for precision engineering and nanotechnology   P.7.20   2016年

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  • High-speed Observation of Molten Area Formation in Microwelding of Glass by Picosecond Pulsed Laser

    Motoki Ota, Yasuhiro Okamoto, Imaduddin Helmi Wan Nordin, Togo Shinonaga, Akira Okada

    Proceedings of the International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies IC3MT 2016   67   2016年

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  • Fundamental Study on Smoothing of Hole BottomSurface by Large-area Electron Beam Irradiation

    Hao Liu, Togo Shinonaga, Akira Okada, Motohiro Inoue

    Proceedings of the International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies IC3MT 2016   71   2016年

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  • Influence of Pulse duration on Processing Characteristics of Transparent Conductive Film Containing Silver Nanowires by ns Pulsed Fiber Laser 査読

    Masafumi Oshita, Norio Nishi, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada, Togo Shinonaga, Tomokazu Sakagawa

    18TH CIRP CONFERENCE ON ELECTRO PHYSICAL AND CHEMICAL MACHINING (ISEM XVIII)   42   62 - 66   2016年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Processing characteristics of transparent conductive film containing silver nanowires by ns pulsed fiber lasers with various pulse duration were experimentally investigated in the view-points of insulating state and surface quality. The laser fluence achieving the insulation state became smaller with decreasing the pulse duration. Appearance of removed trace area of silver nanowires was varied by the pulse duration, and the removal area ratio of removed trace area to the whole one was evaluated to discuss the surface quality. Small removal area ratio and good insulation state could be performed at a wide processing window at long pulse duration of 200ns. (C) 2016 The Authors. Published by Elsevier B.V.

    DOI: 10.1016/j.procir.2016.02.189

    Web of Science

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  • Control of modified surface layer thickness in pulsed large-area EB irradiation 査読

    Akira Okada, Togo Shinonaga, Motohiro Inoue

    Electrotechnica and Electronica   51 ( 5-6 )   215 - 220   2016年

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  • Reduction of discoloration zone in micro-drilling of multi-layered artificial skin by picosecond pulsed laser

    Yasuhiro Okamoto, Togo Shinonaga, Akira Eguchi, Kiichi Asako, Naoto Maeda, Akira Okada, Shogo Minagi

    ICALEO2016 Congress Proceedings   M701   2016年

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  • Control of surface profile in periodic nanostructures produced with ultrashort pulsed laser

    Togo Shinonaga, Shouno Kinoshita, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada

    ICALEO2016 Congress Proceedings   M601   2016年

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  • Formation of periodic nanostructures with femtosecond laser for creation of new functional biomaterials 査読

    Togo Shinonaga, Shono Kinoshita, Yasuhiro Okamoto, Masahiro Tsukamoto, Akira Okada

    18TH CIRP CONFERENCE ON ELECTRO PHYSICAL AND CHEMICAL MACHINING (ISEM XVIII)   42   57 - 61   2016年

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Pure Titanium (Ti) and Ti alloys are the most used biomaterials. However, they have problem for bioactivity because metals have no biofunction. Therefore, adding new function to Ti and Ti alloys are necessary. One method to add new function is the creation of periodic structures on the biomaterial surfaces, which can control cell spreading. Femtosecond laser is one of the useful tools for creating periodic nanostructures, which can be created on metals and semiconductors by self-organizing in the laser focusing spot. In our previous study, the nanostructures could be formed on the Ti plate by using the femtosecond laser with fundamental wavelength of 775 nm. The periodicities of the nanostructures on the Ti plate was approximately 590 nm, which was shorter than the laser wavelength. Cells tests indicated that cell spreading clearly occurs along the grooves of the nanostructures. However, the influence of the periods of the nanostructure on cell spreading has not yet been investigated. It is expected that the periods can be varied by changing laser parameters, such as pulse widths, laser wavelengths, laser fluences, and number of shots. In this study, the periodic nanostructures are created on the Ti plate surface by using the femtosecond laser with fundamental wavelength of 790 nm. Then, influence of the pulse width and number of shots on the periods is investigated. In the experiments, laser beam is focused and scanned on the Ti plate surfaces. The laser irradiated areas are analysed by using a scanning electron microscope (SEM).

    DOI: 10.1016/j.procir.2016.02.188

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  • Hierarchical periodic micro/nano-structures on nitinol and their influence on oriented endothelialization and anti-thrombosis 査読

    Kosuke Nozaki, Togo Shinonaga, Noriko Ebe, Naohiro Horiuchi, Miho Nakamura, Yusuke Tsutsumi, Takao Hanawa, Masahiro Tsukamoto, Kimihiro Yamashita, Akiko Nagai

    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS   57   1 - 6   2015年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    The applications of hierarchical micro/nano-structures, which possess properties of two-scale roughness, have been studied in various fields. In this study, hierarchical periodic micro/nano-structures were fabricated on nitinol, an equiatomic Ni-Ti alloy, using a femtosecond laser for the surface modification of intravascular stents. By controlling the laser licence, two types of surfaces were developed: periodic nano- and micro/nanostructures. Evaluation of water contact angles indicated that the nano-surface was hydrophilic and the micro/ nano-surface was hydrophobic. Endothelial cells aligned along the nano-structures on both surfaces, whereas platelets failed to adhere to the micro/nano-surface. Decorrelation between the responses of the two cell types and the results of water contact angle analysis were a result of the pinning effect. This is the first study to show the applicability of hierarchical periodic micro/nano-structures for surface modification of nitinol. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.msec.2015.07.028

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  • Femtosecond laser induced periodic nano-structure on PET surface for controlling of cell elongation

    Yuji Sato, Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Takuya Kawa

    The 13th Conference on Laser Ablation (COLA-2015)   2015年8月

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    記述言語:英語  

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  • Control of Cell Elongation on Titanium Materials by Femtosecond Laser Irradiation

    M. Tsukamoto, T. Shinonaga, T. Kawa, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    The 6th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structured Metallic and Inorganic Materials (AMDI-6)   2015年6月

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    記述言語:英語  

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  • Formation of periodic nanostructures using a femtosecond laser to control cell spreading on titanium 査読

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, T. Kawa, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    APPLIED PHYSICS B-LASERS AND OPTICS   119 ( 3 )   493 - 496   2015年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Although titanium (Ti) is a common biomaterial, controlling cell spreading by forming periodic structures using a femtosecond laser should improve its biocompatibility. Herein we investigate the influence of periodic nanostructures formed on the surface of a Ti plate on cell spreading. Nanostructures with a periodicity of 590 nm are formed using a femtosecond laser with a wavelength of 775 nm. Cell spreading on the plate without period structures lacks a definite direction, whereas cell spreading on the Ti plate with periodic structures occurs along the grooves, suggesting that forming periodic structures via a femtosecond laser can control cell spreading.

    DOI: 10.1007/s00340-015-6082-4

    Web of Science

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  • Control of Cell Spreading on Ti Substrate with Periodic Nanostructures Formed by Femtosecond Laser Irradiation

    T. Kawa, M. Tsukamoto, T. Shinonaga, P. Chen, A.Nagai, T. Hanawa

    The 7th International Congress on Laser Advanced Materials Processing, LAMP2015   2015年4月

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    記述言語:英語  

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  • 細胞伸展制御のためのPETフィルム表面へのナノ周期構造形成 査読

    佐藤 雄二, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 原 一之, 河 拓弥, 笹木 隆一郎

    レーザー研究   43 ( 11 )   772 - 776   2015年

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    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • 波長388nm及び775nmのフェムト秒レーザーにより形成した周期的微細構造が細胞伸展に与える効果 査読

    電気学会論文誌 A   135 ( 10 )   587 - 591   2015年

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1541/ieejfms.135.587

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  • Effect of Focusing Condition on Micro-Welding Characteristic of Glass by Ps Pulsed Laser

    Yasuhiro Okamoto, Imaduddin Helmi Wan Nordin, Togo Shinonaga, Tomohiro Takekuni, Tomokazu Sakagawa, Akira Okada

    ICALEO 2015 Congress Proceedings   244 - 249   2015年

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  • Periodic nanostructures produced with femtosecond laser for control of cell spreading

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    AMDI-5 (The 5th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structured Metallic and Inorganic Materials)   2014年11月

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    記述言語:日本語  

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  • Control of Electrical Resistance and Temperature of Titanium Dioxide Film by Local Heating with CW Fiber Laser 査読

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Masanari Takahashi, Nobuyuki Abe

    JOURNAL OF LASER MICRO NANOENGINEERING   9 ( 3 )   204 - 208   2014年11月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN LASER PROCESSING SOC  

    Titanium dioxide (TiO2) film has photocatalytic properties and good biocompatibility. To expand the film application, formation of oxygen deficiencies in the film was one of the useful methods. Electrical resistance of the film can be decreased due to oxygen deficiencies formation. The local heating process in vacuum is a useful method to create the oxygen deficiencies in local area of the film. Electrical resistance might be locally decreased by local heating with a CW fiber laser. In our experiment, the films were irradiated with the laser in vacuum. Control of temperature on the film was very important for reducing the electrical resistance. Therefore, temperature monitoring of the laser focusing spot area on the film was performed. Temperature of the laser focusing spot area was increased as the laser intensity was increased. Then, the electrical resistance of the laser focusing spot area was decreased as the laser intensity was increased. Thus, electrical resistance of the laser focusing spot area was decreased as temperature of the laser focusing spot area was increased. These results indicated that electrical resistance of the laser focusing spot area was controlled by changing temperature on the laser focusing spot area.

    DOI: 10.2961/jlmn.2014.03.0004

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  • Periodic Nanostructure Formation on PET with Femtosecond Laser for Control of Cell Elongation

    Hara Kazuyuki, Tsukamoto Masahiro, Shinonaga Togo, Miyagawa Kazuya, Kawa Takuya, Sasaki Ryuichiro

    Proc. 33rd International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics(ICALEO 2014)   on line   2014年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Femtosecond laser induced periodic nanostructures and microstructures on Ti plate for control of cell spreading

    Kazuya Miyagawa, Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Kazuyuki Hara, Peng Chen, Akiko Nagai, Takao Hanawa

    Proc. 33rd International Congress on Applications of Lasers & Electro-Optics(ICALEO 2014)   on line   2014年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

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  • Rewriting of low electrical resistance lines on TiO2 film by writing and erasing with femtosecond and CW fiber lasers 査読

    Masahiro Tsukamoto, Ryosuke Nishii, Yu Muraki, Togo Shinonaga, Minoru Yoshida, Masanari Takahashi, Nobuyuki Abe

    APPLIED SURFACE SCIENCE   313   730 - 735   2014年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    A rewriting process was developed for reduced electrical resistance lines on a titanium dioxide (TiO2) film with femtosecond and CW fiber lasers. In this process, lines are written on TiO2 film by femtosecond laser irradiation, where the lines have a lower electrical resistance than the surrounding film. By heating with a CW fiber laser in air, the low electrical resistance lines are erased and their electrical resistances increase. When the erased areas on the TiO2 film are irradiated with the femtosecond laser, the lower electrical resistance lines can be rewritten on the film surface. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.apsusc.2014.06.062

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  • Periodic nanostructures on titanium dioxide film produced using femtosecond laser with wavelengths of 388 nm and 775 nm 査読

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Godai Miyaji

    OPTICS EXPRESS   22 ( 12 )   14696 - 14704   2014年6月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:OPTICAL SOC AMER  

    Titanium dioxide (TiO2) film is an important biomaterial used to improve the biocompatibility of titanium (Ti). We have used a film coating method with an aerosol beam and femtosecond laser irradiation to form periodic structures on biomaterials for control of the cell spreading. The control of cell spreading on biomaterials is important for the development of advanced biomaterials. In this study, nanostructures with periods of 130 and 230 nm were formed on a film using a femtosecond laser with wavelengths of 388 and 775 nm, respectively. The nanostructure period on the film was 30% of the laser wavelengths. Periods produced with wavelengths of 388 and 775 nm were calculated using a surface plasmon polariton (SPP) model and the experimental results for both wavelengths were in the range of the calculated periods, which suggests that the mechanism for the formation of the periodic nanostructures on the film with a femtosecond laser was due to the excitation of SPPs. (C)2014 Optical Society of America

    DOI: 10.1364/OE.22.014696

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  • Biocompatibility of Titanium Dioxide Film Irradiated with Femtosecond Laser 招待

    M. Tsukamoto, T. Shinonaga, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    The 13th International Ceramics Congress 2014(CIMTEC2014)   2014年6月

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    記述言語:英語  

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  • Controlling Cell Spreading on TiO2 film modified with Femtosecond Laser

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, K. Miyagawa, K. Hara, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    The 15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM 2014)   2014年6月

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    記述言語:英語  

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  • Variation of Optical Property of TiO2 Films by Femtosecond Laser Irradiation

    Ryosuke Nishii, Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Masanari Takahashi

    The 15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication (LPM 2014)   2014年6月

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    記述言語:英語  

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  • Variation of cell spreading on TiO2 film modified by 775 nm and 388 nm femtosecond laser irradiation

    Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Yuji Sato, Peng Chen, Akiko Nagai, Takao Hanawa

    SPIE PhotonicsWest2014   2014年2月

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    記述言語:英語  

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  • Cell spreading on titanium dioxide film formed and modified with aerosol beam and femtosecond laser 査読

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Akiko Nagai, Kimihiro Yamashita, Takao Hanawa, Nobuhiro Matsushita, Guoqiang Xie, Nobuyuki Abe

    APPLIED SURFACE SCIENCE   288   649 - 653   2014年1月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Titanium (Ti) is widely used in biomaterials because of its excellent anti-corrosion properties and high strength. However, Ti has no biological function, so its bioactivity must be improved. Coating a titanium dioxide (TiO2) film on a Ti plate surface has been shown to improve the biocompatibility of Ti plates. If periodic nanostructures were formed on the film surface, the direction of cell spreading might be controlled by the direction of the grooves. Controlling cell spreading on biomaterials would contribute to the creation of advanced biomaterials. In this paper, a TiO2 film was formed on a Ti plate with an aerosol beam composed of sub micron-sized TiO2 particles and helium gas. Periodic nanostructures, lying perpendicular to the laser electric field polarization vector, were formed on the film by scanning the femtosecond laser focusing spot. The period and height of the periodic nanostructures were about 230 nm and 150 nm, respectively. In a cell test, cell spreading was observed along the grooves of the periodic nanostructures; in contrast, cell spreading did not show a definite direction on TiO2 a film without periodic nanostructures. These results suggest that the direction of cell spreading on the film can be controlled by periodic nanostructure formation generated using a femtosecond laser. (C) 2013 Elsevier B. V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.10.090

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  • Improving the Biocompatibility of TiO2 Film Formed and Modified with Aerosol Beam and Femtosecond Laser

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Yuichiro Ito, Kazuya Miyagawa, Peng Chen, Akiko Nagai, Takao Hanawa

    ISETS 2013 and AMDI-4   2013年12月

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    記述言語:英語  

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  • Formation of TiO2 film with lower electrical resistance by aerosol beam and fiber laser irradiation 査読

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   112 ( 1 )   57 - 60   2013年7月

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    担当区分:筆頭著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Titanium dioxide (TiO2) is a functional ceramic with unique photoconductive and photocatalytic properties. In our previous study, a TiO2 film was formed by aerosol beam irradiation. The films were darkened by femtosecond laser irradiation in air. Then electrical resistance of the darkened area on the film decreased. The heating process is also a useful method to vary the TiO2 film property. Local heating can be performed by using a continuous wave (CW) fiber laser. In this study, the film was irradiated with a commercial CW fiber laser in vacuum. Laser irradiated area on the film was also darkened after CW fiber laser irradiation. The electrical resistance of the darkened area on the films was decreased as laser fluence was increased. Electrical resistance of the darkened area after CW fiber laser irradiation in vacuum was much smaller than that after femtosecond laser irradiation.

    DOI: 10.1007/s00339-012-7182-1

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  • Photoconductive properties of titanium dioxide film modified by femtosecond laser irradiation 査読

    M. Tsukamoto, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   110 ( 3 )   679 - 682   2013年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:SPRINGER  

    Titanium dioxide (TiO2) films were irradiated with a femtosecond laser to alter their photoconductive properties. The laser wavelength and pulse duration were 775 nm and 150 fs, respectively. The TiO2 films irradiated with the femtosecond laser were darkened without changing the topography of the TiO2 film surface. The electrical resistances of the films as a function of time were measured under visible-light illumination. The transient electrical resistances decreased as time was increased after turning on the light. There were two stages in the reduction process of the electrical resistance.

    DOI: 10.1007/s00339-012-7185-y

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  • Development of visible-light activated titanium dioxide films with femtosecond laser

    N. Horiguchi, M. Tsukamoto, M. Yoshida, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering   8609   86090D   2013年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    Titanium dioxide (TiO2) has a variety of functions, but cannot be activated by visible-light illumination. It is importance to extend the activity of TiO2 into the visible-light, which comprises the larger portion of the room light. Therefore, the visible-light activated TiO 2 is required. We developed it with the femtosecond laser irradiation. The TiO2 films irradiated with femtosecond laser were darkened without changing topography of the TiO2 film surface. In the visible-light photocataltic function measurements, the TiO2 films were evaluated with the acetaldehyde decomposition test. The concentration of acetaldehyde was decreased to over time. This result indicated that visible-light activated photocatalyst function of TiO2 films were generated by femtosecond laser irradiation. © 2013 Copyright SPIE.

    DOI: 10.1117/12.2005724

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  • 高繰り返しナノ秒ファイバーレーザを用いたTi-6Al-4V合金への微細周期構造形成 査読

    谷川大地, 塚本雅裕, 篠永東吾, 永井亜希子, 塙隆夫, 山下仁大, 升野振一郎, 高橋謙次郎, 藤崎晃, 阿部信行

    レーザ加工学会誌   20 ( 2 )   48 - 53   2013年

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  • Control of electrical resistance of TiO2 film by Local heating with CW fiber laser

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Masanari Takahashi, Hiroyuki Furukawa, Nobuyuki Abe

    13th International Symposium on Laser Precision Microfabrication(LPM2012)   2012年6月

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    記述言語:日本語  

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  • Rewriting Process of Lower Electrical Resistance Lines on TiO2 Film using Methods of Whitening with Electric Furnace and Darkening with Femtosecond Laser 査読

    Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Nobuyuki Abe, Masanari Takahashi, Minoru Yoshida, Hitoshi Nakano, Masayuki Fujita

    JOURNAL OF LASER MICRO NANOENGINEERING   6 ( 2 )   164 - 167   2011年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:JAPAN LASER PROCESSING SOC  

    Rewriting process of lower electrical resistance lines on a titanium dioxide (TiO2) film was developed. In this process, lower electrical resistance lines were written on a TiO2 film without producing their surface topography changes by femtosecond laser irradiation. By heating with an electrical furnace under air, the electrical resistance of these lines was come back to the higher resistance with no topography changes. This result indicated that the lines could be erased by the heating method under air. When the erasing-treated area was irradiated with a femtosecond laser, the lower electrical resistance lines could be rewritten with no topography changes of the film surface. DOI: 10.2961/jlmn.2011.02.0012

    DOI: 10.2961/jlmn.2011.02.0012

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  • フェムト秒レーザ照射による酸化チタン膜の光触媒機能変化 査読

    塚本雅裕, 篠永東吾, 堀口直人, 吉田実, 藤田雅之, 阿部信行

    高温学会誌   37 ( 8 )   311 - 315   2011年

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  • Ti基金属ガラス生体活性向上のためのフェムト秒レーザーによる表面形態変化

    篠永東吾, 塚本雅裕, 丸山 沙也香, 松下伸広, 和田武, 王 新敏, 本田博史, 藤田雅之, 阿部信行, 井上明久

    レーザー研究   39 ( 5 )   347 - 353   2011年

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    担当区分:筆頭著者  

    DOI: 10.2184/lsj.39.347

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  • MICROSTRUCTURES FORMED ON STAINLESS STEEL BY FEMTOSECOND LASER IRRADIATION 査読

    Hiroshi Honda, Masahiro Tsukamoto, Nobuyuki Abe, Togo Shinonaga, Masayuki Fujita

    Ceramic Transactions   219   299 - 303   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER CERAMIC SOC  

    Various types of microstructures are formed on material surfaces by femtosecond laser irradiation. The formation conditions depend on the laser irradiation conditions, the materials, and so on. In this study, microstructures formed on stainless steel by femtosecond laser irradiation were investigated. The laser fluence and the number of irradiated laser pulses were changed to explore the microstructure formation conditions. Different types of periodic structures were found to be formed depending on the laser fluence and the number of irradiated laser pulses.

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  • MICROSTRUCTURE FORMATION ON A TITANIUM-BASED BULK METALLIC GLASS PLATE BY FEMTOSECOND LASER IRRADIATION 査読

    Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Nobuhiro Matsushita, Xinmin Wang, Takeshi Wada, Nobuyuki Abe

    Ceramic Transactions   219   49 - 54   2010年

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:AMER CERAMIC SOC  

    Bulk metallic glasses (BMGs) are the subject of important research in materials science and processing. Ti-based BMGs are expected to be utilized as new biomaterials because they have high strength, low Young's modulus and excellent corrosion resistance. Bioactivity might depend on developing a microstructure on the surface of the BMG A femtosecond laser is a good tool for forming a surface microstructure. Ti-Zr-Cu-Pd bulk alloys were irradiated with femtosecond lasers. After the irradiation, the BMGs were treated using a hydrothermal electrochemical method. The results of soaking BMGs in simulated body fluid suggest that the BMGs with a surface microstructure have better bioactivity than the BMGs without.

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MISC

  • LAMP2019国際会議報告

    篠永 東吾, 佐藤 雄二

    レーザ加工学会誌 = Journal of Japan Laser Processing Society   26 ( 3 )   207 - 210   2019年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:レーザ加工学会  

    CiNii Article

    CiNii Books

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  • Magnetic fixtures for enhancement of smoothing effect by electron beam melting

    Togo Shinonaga, Akira Okada, Hao Liu, Mitsuhiro Kimura

    Journal of Materials Processing Technology   254   229 - 237   2018年4月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Elsevier Ltd  

    In large-area electron beam (EB) irradiation method developed recently, high energy density EB can be obtained without focusing the beam. Therefore, large-area EB of 60 mm in diameter can be used for instant melting and evaporation of the wide area material surface, and high efficient surface finishing is possible. However, if the workpiece has a hole shape, the EB concentrates in the entrance edge or inside wall of the hole. Thus, it is difficult to smooth the hole bottom surface. Previous study showed that the surface smoothing and micro-deburring effects for non-magnetic workpiece could be improved by setting a magnetic block under the workpiece, since the electrons tend to concentrate the magnetic block along magnetic lines. In this study, smoothing of hole bottom surface was experimentally investigated by setting a magnetic block under a workpiece in large-area EB irradiation. Expansion of smoothing area of the bottom surface was also tried by setting a through hole at the center of the magnetic block. It was clarified that wide area of hole bottom surface could be smoothed by large- area EB irradiation by setting the magnetic block under workpiece. The surface roughness decreased to less than 3.0 μmRz at the area of hole bottom surface. When the hole diameter was 20 mm and hole depth was less than 40 mm, smoothing area of 10 mm in diameter was obtained by using the magnetic block. Moreover, the smoothing area was sufficiently expanded by setting a through hole with an appropriate diameter in magnetic block.

    DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2017.11.024

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  • Study on Variation of Burr Height in Micro-deburring with Large-area Electron Beam

    International Journal of Electrical Machining   23   45 - 50   2018年

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    記述言語:英語  

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  • Influence of Pulse Duration on Effective Energy on Material Removal in Micro-processing of Mild Steel by Several Hundred Nanoseconds Pulsed Laser

    International Journal of Electrical Machining   23   38 - 44   2018年

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    記述言語:英語  

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  • Fundamental study on addition of osteoconductivity to titanium alloy surface by EDM

    Togo Shinonaga, Yuta Iida, Ryota Toshimitsu, Akira Okada

    International Journal of Automation Technology   11 ( 6 )   869 - 877   2017年11月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Fuji Technology Press  

    In recent years, one common cure for losses in joint function caused by osteoarthritis or rheumatoid arthritis is replacement with an artificial joint. For this reason, it is necessary to add osteoconductivity to artificial joint component surfaces that make contact with bone, thereby reducing the period of time necessary to fixate the bone tissue and the artificial joint component. With the intent of efficiently machining the joint shape by electrical discharge machining (EDM) and simultaneously formation of a surface with osteoconductivity, this study discusses the possibility of adding osteoconductivity to a titanium EDMed surface.

    DOI: 10.20965/ijat.2017.p0869

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  • Effects of pulse duration on removal characteristics of silver nanowire transparent conductive film by nanosecond pulsed laser

    Norio Nishi, Yasuhiro Okamoto, Masafumi Oshita, Akira Okada, Togo Shinonaga, Tomokazu Sakagawa

    JOURNAL OF MATERIALS PROCESSING TECHNOLOGY   240   255 - 261   2017年2月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE SA  

    In laser processing of silver nanowire transparent conductive film covered with an acrylic resin layer, effects of pulse duration on electrical insulation and surface quality were experimentally investigated by using nanosecond pulsed laser. The minimum laser fluence to achieve the stable electrical insulation by removal of silver nanowire became small with decreasing the pulse duration, but shorter pulse duration showed drastic change of removal trace area of silver nanowires at the boundary region of laser fluence to change conductive state to insulation one. In contrast, longer pulse duration around 200 ns indicated almost constant small removal trace area of silver nanowires, and wide processing window to perform the stable electrical insulation with small removal trace area of silver nanowires can be expected by using a proper long pulse duration in nanosecond pulsed laser processing. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2016.10.004

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  • Expansion of Smoothed Area on Hole Bottom Surface by Setting Magnetic Block in Large-area Electron Beam Irradiation

    Togo Shinonaga, Mitsuhiro Kimura, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D33(089)   2017年

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    記述言語:英語  

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  • Influence of Pulse Duration on Effective Energy on Material in Nanosecond Pulsed Laser Processing of Mild Steel

    Mizuna Ito, Togo Shinonaga, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D10(026)   2017年

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    記述言語:英語  

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  • Effects of Polarization Directionon Removal Characteristics of Silver Nanowire Transparent Conductive Film by fs Pulsed Laser

    Takahiro Shimose, Yasuhiro Okamoto, Masafumi Oshita, Norio Nishi, Togo Shinonaga, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D09(007)   2017年

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    記述言語:英語  

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  • Study on Shape Variation of Periodic Surface Nanostructures Produced with Ultrashort Pulse Laser for Control of Cell Spreading Direction,

    Shono Kinoshita, Togo Shinonaga, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada

    Proceedings of the 9th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)   D07(014)   2017年

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    記述言語:英語  

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  • Study on clarification of large-Area eb irradiation phenomenon by electron track analysis

    Yasuaki Kimura, Togo Shinonaga, Akira Okada

    Key Engineering Materials   749   118 - 123   2017年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Trans Tech Publications Ltd  

    In large-Area electron beam (EB) irradiation method, uniformly high energy density can be obtained without focusing the beam. Large-Area EB can be used for melting and evaporating metal surface instantly. It was clarified that high efficient surface finishing of metal mold steels, ceramics and cemented carbides was possible by the large-Area EB irradiation. Furthermore, the tip of convex shape was often rounded after large-Area EB irradiation with remarkable material removal at the tip. This phenomenon is probably caused due to the heat accumulation and electrons concentration at the tip. However, electrons behavior near the workpiece surface during large-Area EB irradiation has not yet been clarified. In this study, electron track analysis was conducted in order to clarify electrons behavior during large-Area EB irradiation. At first, analytical model of the large-Area EB irradiation apparatus was built. Then, the EB diameter on the workpiece surface was experimentally measured with different energy density in order to evaluate the accuracy of our analytical model. The calculated results of EB diameter were in good agreement with the experimental ones. In addition, the electrons concentration phenomenon at the tip of convex shape was clarified by calculating energy density distribution on the surface obtained with electron track analysis. The analytical results indicated that the energy density increased from edge to tip of convex shape, while the energy density was constant in the case of planar shape. Experimented results also showed that removal thickness increases with high relative permeability. These results were similar tendency to the energy density distribution. Therefore, electrons concentration on the tip could be simulated by the electron track analysis.

    DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.749.118

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  • Prediction of rounding phenomenon at corner tips in large-area electron beam irradiation

    Togo Shinonaga, Akira Okada, Tomoaki Miyoshi

    INTERNATIONAL JOURNAL OF MACHINE TOOLS & MANUFACTURE   110   18 - 26   2016年11月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER SCI LTD  

    In large-area electron beam (EB) irradiation method, corner tip of workpiece is generally rounded since removal of material at the tip is done preferentially. Investigation of the shape change is necessary to clarify rounding phenomenon with irradiation of EB. In this study, the shape changes of corner tips were experimentally investigated by Scanning Electron Microscope (SEM) observation of the cross sections. Then, electron track analysis in the EB irradiation was conducted to clarify an electron concentration at the tip. Unsteady heat conduction analysis at the tip was also done with considering the EB concentration at the tip and an electron penetration effect into the surface. The shape changes were estimated by simulation of temperature distribution at the tips. Experimental results show that the curvature radius increases with shot number of EB. The estimated shape changes show quantitatively good agreement with the experimental ones. These results indicate that the rounding phenomenon at the tips by large area EB irradiation can be predicted by our electron track and unsteady heat conduction analysis model. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.ijmachtools.2016.08.002

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  • Femtosecond laser-induced periodic nanostructure creation on PET surface for controlling of cell spreading

    Yuji Sato, Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Takuya Kawa

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   122 ( 3 )   1 - 6   2016年3月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER HEIDELBERG  

    A new method of periodic nanostructure formation on a polyethylene terephthalate (PET) surface has been developed, employing a femtosecond laser with a wavelength of 1045 nm. To generate structured films, the PET was placed in contact with a silicon (Si) wafer, followed by irradiation with the laser focused on the Si wafer, passing through the PET film. In order to evaluate the surface morphology, atomic force microscopy analysis was conducted on both treated and untreated PET surfaces. From the results, nanostructures with a period of 600 nm and height of 100 nm were formed on the PET film surface by laser treatment. A cell cultivation test was carried out on PET films with and without periodic nanostructures, showing that for nanostructured films, the cells (MG-63) were spread along the periodic grooves; in contrast, random cell spreading was observed for cultures grown on the untreated PET film.

    DOI: 10.1007/s00339-016-9716-4

    Web of Science

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  • Cell spreading on titanium periodic nanostructures with periods of 200, 300 and 600 nm produced by femtosecond laser irradiation

    M. Tsukamoto, T. Kawa, T. Shinonaga, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   122 ( 2 )   1 - 4   2016年2月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER  

    Titanium (Ti) is an important biomaterial. We have used femtosecond laser irradiation to form periodic nanostructures on Ti plate for control of the cell spreading. In this study, periodic nanostructures with periodicities of 200, 300 and 600 nm were formed on a Ti plates using a femtosecond laser with wavelengths of 258, 388 and 775 nm, respectively. Cell spreading on the Ti plate for periodic nanostructures with periodicity of 200 nm lacked a definite direction, whereas cell spreadings on the Ti plate for periodic nanostructures with periodicities of 300 and 600 nm occurred along the grooves.

    DOI: 10.1007/s00339-016-9626-5

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  • Fundamental Study on Smoothing of Hole BottomSurface by Large-area Electron Beam Irradiation

    Hao Liu, Togo Shinonaga, Akira Okada, Motohiro Inoue

    Proceedings of the International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies IC3MT 2016   71   2016年

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    記述言語:英語  

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  • Control of surface profile in periodic nanostructures produced with ultrashort pulsed laser

    Togo Shinonaga, Shouno Kinoshita, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada

    ICALEO2016 Congress Proceedings   M601   2016年

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    記述言語:英語  

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  • Reduction of discoloration zone in micro-drilling of multi-layered artificial skin by picosecond pulsed laser

    Yasuhiro Okamoto, Togo Shinonaga, Akira Eguchi, Kiichi Asako, Naoto Maeda, Akira Okada, Shogo Minagi

    ICALEO2016 Congress Proceedings   M701   2016年

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    記述言語:英語  

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  • High-speed Observation of Molten Area Formation in Microwelding of Glass by Picosecond Pulsed Laser

    Motoki Ota, Yasuhiro Okamoto, Imaduddin Helmi Wan Nordin, Togo Shinonaga, Akira Okada

    Proceedings of the International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies IC3MT 2016   67   2016年

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    記述言語:英語  

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  • Study on high efficient micro-deburring by large-area EB irradiation

    Togo Shinonaga, Yasuaki Kimura, Akira Okada, Tomoaki Miyoshi

    Proceeding of the 16th international conference of the european society for precision engineering and nanotechnology   P.7.20   2016年

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    記述言語:英語  

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  • Control of modified surface layer thickness in pulsed large-area EB irradiation

    Akira Okada, Togo Shinonaga, Motohiro Inoue

    Electrotechnica and Electronica   51 ( 5-6 )   215 - 220   2016年

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    記述言語:英語  

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  • Influence of Pulse duration on Processing Characteristics of Transparent Conductive Film Containing Silver Nanowires by ns Pulsed Fiber Laser

    Masafumi Oshita, Norio Nishi, Yasuhiro Okamoto, Akira Okada, Togo Shinonaga, Tomokazu Sakagawa

    18TH CIRP CONFERENCE ON ELECTRO PHYSICAL AND CHEMICAL MACHINING (ISEM XVIII)   42   62 - 66   2016年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Processing characteristics of transparent conductive film containing silver nanowires by ns pulsed fiber lasers with various pulse duration were experimentally investigated in the view-points of insulating state and surface quality. The laser fluence achieving the insulation state became smaller with decreasing the pulse duration. Appearance of removed trace area of silver nanowires was varied by the pulse duration, and the removal area ratio of removed trace area to the whole one was evaluated to discuss the surface quality. Small removal area ratio and good insulation state could be performed at a wide processing window at long pulse duration of 200ns. (C) 2016 The Authors. Published by Elsevier B.V.

    DOI: 10.1016/j.procir.2016.02.189

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  • Formation of periodic nanostructures with femtosecond laser for creation of new functional biomaterials

    Togo Shinonaga, Shono Kinoshita, Yasuhiro Okamoto, Masahiro Tsukamoto, Akira Okada

    18TH CIRP CONFERENCE ON ELECTRO PHYSICAL AND CHEMICAL MACHINING (ISEM XVIII)   42   57 - 61   2016年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Pure Titanium (Ti) and Ti alloys are the most used biomaterials. However, they have problem for bioactivity because metals have no biofunction. Therefore, adding new function to Ti and Ti alloys are necessary. One method to add new function is the creation of periodic structures on the biomaterial surfaces, which can control cell spreading. Femtosecond laser is one of the useful tools for creating periodic nanostructures, which can be created on metals and semiconductors by self-organizing in the laser focusing spot. In our previous study, the nanostructures could be formed on the Ti plate by using the femtosecond laser with fundamental wavelength of 775 nm. The periodicities of the nanostructures on the Ti plate was approximately 590 nm, which was shorter than the laser wavelength. Cells tests indicated that cell spreading clearly occurs along the grooves of the nanostructures. However, the influence of the periods of the nanostructure on cell spreading has not yet been investigated. It is expected that the periods can be varied by changing laser parameters, such as pulse widths, laser wavelengths, laser fluences, and number of shots. In this study, the periodic nanostructures are created on the Ti plate surface by using the femtosecond laser with fundamental wavelength of 790 nm. Then, influence of the pulse width and number of shots on the periods is investigated. In the experiments, laser beam is focused and scanned on the Ti plate surfaces. The laser irradiated areas are analysed by using a scanning electron microscope (SEM).

    DOI: 10.1016/j.procir.2016.02.188

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  • Study on metal film formation by large-area electron beam irradiation

    Togo Shinonaga, Masashi Takata, Akira Okada, Sadao Sano

    International Journal of Electrical Machining (IJEM)   21   7 - 12   2016年

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    記述言語:英語  

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  • Hierarchical periodic micro/nano-structures on nitinol and their influence on oriented endothelialization and anti-thrombosis

    Kosuke Nozaki, Togo Shinonaga, Noriko Ebe, Naohiro Horiuchi, Miho Nakamura, Yusuke Tsutsumi, Takao Hanawa, Masahiro Tsukamoto, Kimihiro Yamashita, Akiko Nagai

    MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING C-MATERIALS FOR BIOLOGICAL APPLICATIONS   57   1 - 6   2015年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    The applications of hierarchical micro/nano-structures, which possess properties of two-scale roughness, have been studied in various fields. In this study, hierarchical periodic micro/nano-structures were fabricated on nitinol, an equiatomic Ni-Ti alloy, using a femtosecond laser for the surface modification of intravascular stents. By controlling the laser licence, two types of surfaces were developed: periodic nano- and micro/nanostructures. Evaluation of water contact angles indicated that the nano-surface was hydrophilic and the micro/ nano-surface was hydrophobic. Endothelial cells aligned along the nano-structures on both surfaces, whereas platelets failed to adhere to the micro/nano-surface. Decorrelation between the responses of the two cell types and the results of water contact angle analysis were a result of the pinning effect. This is the first study to show the applicability of hierarchical periodic micro/nano-structures for surface modification of nitinol. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.msec.2015.07.028

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  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザ照射による周期的微細構造形成

    塚本 雅裕, 河 拓弥, 篠永 東吾, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫, 黒田 健介

    特異構造金属・無機融合高機能材料開発共同研究プロジェクト 第6回研究所連携プロジェクト公開討論会   2015年11月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザにより形成されたナノ及びマイクロ周期構造の細胞伸展への影響

    中畔 哲也, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 佐藤 雄二, 河 拓弥, 陳 鵬, 永井 亜希子

    (一社)溶接学会 平成27年度秋季全国大会   2015年9月

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    記述言語:日本語  

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  • Formation of periodic nanostructures using a femtosecond laser to control cell spreading on titanium

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, T. Kawa, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    APPLIED PHYSICS B-LASERS AND OPTICS   119 ( 3 )   493 - 496   2015年6月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER  

    Although titanium (Ti) is a common biomaterial, controlling cell spreading by forming periodic structures using a femtosecond laser should improve its biocompatibility. Herein we investigate the influence of periodic nanostructures formed on the surface of a Ti plate on cell spreading. Nanostructures with a periodicity of 590 nm are formed using a femtosecond laser with a wavelength of 775 nm. Cell spreading on the plate without period structures lacks a definite direction, whereas cell spreading on the Ti plate with periodic structures occurs along the grooves, suggesting that forming periodic structures via a femtosecond laser can control cell spreading.

    DOI: 10.1007/s00340-015-6082-4

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  • チタン系材料上の細胞伸展制御に対するフェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成の効果

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 河 拓弥, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第9回真空紫外光源およびレーザーアブレーションに関するワークショップ   2015年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザ誘起周期的微細構造形成による細胞伸展制御

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第5回 6大学6研究所連携プロジェクト公開討論会   2015年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射による周期的微細構造形成がチタン基板上の細胞伸展に与える効果

    河 拓弥, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 原 一之, 宮川 和也, 徐 賢先, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第62回応用物理学会春季学術講演会   2015年3月

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    記述言語:日本語  

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  • LPM2014国際会議報告

    佐藤 雄二, 篠永 東吾

    レーザ加工学会誌   22 ( 1 )   52 - 56   2015年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:レーザ加工学会  

    CiNii Article

    CiNii Books

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  • フェムト秒レーザー照射によりTi上に形成したナノ及びマイクロ周期構造の細胞伸展への影響

    宮川 和也, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 河 拓弥, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザを用いた純チタン上への周期的微細構造形成による細胞伸展制御

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    平成26年度 特異構造金属・無機融合高機能材料開発共同研究プロジェクト 生体・医療材料開発分野分科会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザーを用いたナノ周期構造形成による細胞伸展制御

    篠永 東吾, 徐 賢先, 塚本 雅裕, 河 拓弥, 宮川 和也, 原 一之, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • 酸化チタン内部の電気抵抗減少のためのフェムト秒レーザー集光照射

    佐々木 康輔, 塚本 雅裕, 佐藤 雄二, 篠永 東吾, 谷川 大地, 西井 諒介, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 吉田 実

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • ナノ秒レーザーを用いた金属材料の溶融誘発法の開発

    中畔 哲也, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 佐藤 雄二, 谷川 大地, 中野 人志

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • 細胞伸展方向制御のためのフェムト秒レーザを用いた純Ti基板への周期的微細構造形成

    河 拓弥, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 原 一之, 宮川 和也, 徐 賢先, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第82回レーザ加工学会講演会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザ照射による周期的微細構造形成及び水熱処理が純チタンの親水性に与える効果

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 黒田 健介

    平成26年度 特異構造金属・無機融合高機能材料開発共同研究プロジェクト 生体・医療材料開発分野分科会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザーを用いた表面構造制御による細胞伸展制御

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射により付与した酸化チタン膜の可視光導電特性

    西井 諒介, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 吉田 実, 佐々木 康輔, 高橋 雅也

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会   2015年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザを用いたナノ周期構造形成による新機能生体材料創製

    篠永東吾, 塚本雅裕

    精密工学会誌   81 ( 8 )   726 - 730   2015年

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    掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

    DOI: 10.2493/jjspe.81.726

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  • 新機能生体材料創成のための短パルスレーザ照射によるチタン材の表面構造制御に関する研究

    篠永東吾

    レーザ加工学会誌   22 ( 3 )   33 - 42   2015年

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    担当区分:筆頭著者  

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  • 細胞伸展制御のためのPETフィルム表面へのナノ周期構造形成

    佐藤 雄二, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 原 一之, 河 拓弥, 笹木 隆一郎

    レーザー研究   43 ( 11 )   772 - 776   2015年

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    記述言語:英語  

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  • Fundamental Study on Metal Film Coating by Large-Area EB Irradiation

    Masashi Takata, Togo Shinonaga, Akira Okada, Motohiro Inoue, Sadao Sano

    The Thirtieth Annual Meeting of The American Society for Precision Engineering   62   244 - 249   2015年

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  • Film Formation Mechanism in Alumina Coating by Large-area Electron Beam Irradiation

    Masashi TAKATA, Togo SHINONAGA, Yasuhiro OKAMOTO, Akira OKADA, Motohiro INOUE, Sadao SANO

    International conference proceedings of LEM21 2015 (The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century)   2015年

  • Effect of Focusing Condition on Micro-Welding Characteristic of Glass by Ps Pulsed Laser

    Yasuhiro Okamoto, Imaduddin Helmi Wan Nordin, Togo Shinonaga, Tomohiro Takekuni, Tomokazu Sakagawa, Akira Okada

    ICALEO 2015 Congress Proceedings   244 - 249   2015年

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    記述言語:英語  

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  • 波長388 nm及び775 nmのフェムト秒レーザーにより形成した周期的微細構造が細胞伸展に与える効果

    篠永東吾, 塚本雅裕, 陳 鵬, 塙 隆夫

    電気学会論文誌 A   135 ( 10 )   587 - 591   2015年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.1541/ieejfms.135.587

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  • Control of Electrical Resistance and Temperature of Titanium Dioxide Film by Local Heating with CW Fiber Laser

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Masanari Takahashi, Nobuyuki Abe

    JOURNAL OF LASER MICRO NANOENGINEERING   9 ( 3 )   204 - 208   2014年11月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:JAPAN LASER PROCESSING SOC  

    Titanium dioxide (TiO2) film has photocatalytic properties and good biocompatibility. To expand the film application, formation of oxygen deficiencies in the film was one of the useful methods. Electrical resistance of the film can be decreased due to oxygen deficiencies formation. The local heating process in vacuum is a useful method to create the oxygen deficiencies in local area of the film. Electrical resistance might be locally decreased by local heating with a CW fiber laser. In our experiment, the films were irradiated with the laser in vacuum. Control of temperature on the film was very important for reducing the electrical resistance. Therefore, temperature monitoring of the laser focusing spot area on the film was performed. Temperature of the laser focusing spot area was increased as the laser intensity was increased. Then, the electrical resistance of the laser focusing spot area was decreased as the laser intensity was increased. Thus, electrical resistance of the laser focusing spot area was decreased as temperature of the laser focusing spot area was increased. These results indicated that electrical resistance of the laser focusing spot area was controlled by changing temperature on the laser focusing spot area.

    DOI: 10.2961/jlmn.2014.03.0004

    Web of Science

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  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザー照射によるチタン材の表面構造制御

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第466回レーザー学会研究会「次世代レーザー加工」   2014年10月

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    記述言語:日本語  

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  • Rewriting of low electrical resistance lines on TiO2 film by writing and erasing with femtosecond and CW fiber lasers

    Masahiro Tsukamoto, Ryosuke Nishii, Yu Muraki, Togo Shinonaga, Minoru Yoshida, Masanari Takahashi, Nobuyuki Abe

    APPLIED SURFACE SCIENCE   313   730 - 735   2014年9月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    A rewriting process was developed for reduced electrical resistance lines on a titanium dioxide (TiO2) film with femtosecond and CW fiber lasers. In this process, lines are written on TiO2 film by femtosecond laser irradiation, where the lines have a lower electrical resistance than the surrounding film. By heating with a CW fiber laser in air, the low electrical resistance lines are erased and their electrical resistances increase. When the erased areas on the TiO2 film are irradiated with the femtosecond laser, the lower electrical resistance lines can be rewritten on the film surface. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.apsusc.2014.06.062

    Web of Science

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  • Control of cell spreading by periodic nanostructures formation with femtosecond laser

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, K. Miyagawa, K. Hara, T.Kawa, P. Chen, A. Nagai, T. Hanawa

    ICPEPA-9   2014年9月

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    記述言語:日本語  

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  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザー誘起周期的微細構造形成

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 宮川 和也, 原 一之, 河 拓弥, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第75回応用物理学会秋季学術講演会   2014年9月

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    記述言語:日本語  

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  • Periodic Nanostructures Formation for Creating New Functional Biomaterials

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Peng Chen, Akiko Nagai, Takao Hanawa

    第75回応用物理学会秋季学術講演会 OSA joint session   2014年9月

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    記述言語:日本語  

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  • Periodic nanostructures on titanium dioxide film produced using femtosecond laser with wavelengths of 388 nm and 775 nm

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Godai Miyaji

    OPTICS EXPRESS   22 ( 12 )   14696 - 14704   2014年6月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:OPTICAL SOC AMER  

    Titanium dioxide (TiO2) film is an important biomaterial used to improve the biocompatibility of titanium (Ti). We have used a film coating method with an aerosol beam and femtosecond laser irradiation to form periodic structures on biomaterials for control of the cell spreading. The control of cell spreading on biomaterials is important for the development of advanced biomaterials. In this study, nanostructures with periods of 130 and 230 nm were formed on a film using a femtosecond laser with wavelengths of 388 and 775 nm, respectively. The nanostructure period on the film was 30% of the laser wavelengths. Periods produced with wavelengths of 388 and 775 nm were calculated using a surface plasmon polariton (SPP) model and the experimental results for both wavelengths were in the range of the calculated periods, which suggests that the mechanism for the formation of the periodic nanostructures on the film with a femtosecond laser was due to the excitation of SPPs. (C)2014 Optical Society of America

    DOI: 10.1364/OE.22.014696

    Web of Science

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  • 雰囲気制御下フェムト秒レーザ照射によるSi基板上への周期的微細構造形成

    河 拓弥, 塚本 雅裕, 佐藤 雄二, 篠永 東吾, 原 一之

    第81回レーザ加工学会講演会   2014年5月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザ照射により形成した周期的微細構造による細胞伸展制御

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第81回レーザ加工学会講演会   2014年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 酸化チタン膜の生体適合性向上のためのフェムト秒レーザ誘起周期的微細構造形成

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 宮川 和也, 原 一之, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    (一社)溶接学会 平成26年度春季全国大会   2014年4月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射により形成した周期的微細構造の周期がTiO2膜上の細胞進展に与える影響

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 宮川 和也, 原 一之, 伊藤 雄一郎, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    応用物理学会(2014年春)   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射によりPET上に形成された周期的微細構造の細胞進展への影響

    原 一之, 塚本 雅裕, 佐藤 雄二, 篠永 東吾, 伊藤 雄一郎, 宮川 和也, 笹木 隆一郎

    応用物理学会(2014年春)   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射によりTiO2膜上に形成したナノ及びマイクロ周期構造の細胞進展への影響

    宮川 和也, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 原 一之, 伊藤 雄一郎, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    応用物理学会(2014年春)   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 佐藤 雄二, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第8回 真空紫外光源およびレーザーアブレーションに関するワークショップ   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • 細胞伸展制御のためのレーザ照射によるチタン合金等材料の表面改質‐酸化チタン膜へ形成した周期的微細構造が細胞伸展へ与える影響‐

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    第4回6大学6研究所連携プロジェクト公開討論会   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射により形成した周期的微細構造が酸化チタン膜上の細胞伸展に与える効果

    篠永 東吾, 塚本 雅裕

    第6回レーザー学会次世代産業用レーザー技術専門委員会   2014年3月

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    記述言語:日本語  

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  • Cell spreading on titanium dioxide film formed and modified with aerosol beam and femtosecond laser

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Akiko Nagai, Kimihiro Yamashita, Takao Hanawa, Nobuhiro Matsushita, Guoqiang Xie, Nobuyuki Abe

    APPLIED SURFACE SCIENCE   288   649 - 653   2014年1月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:ELSEVIER SCIENCE BV  

    Titanium (Ti) is widely used in biomaterials because of its excellent anti-corrosion properties and high strength. However, Ti has no biological function, so its bioactivity must be improved. Coating a titanium dioxide (TiO2) film on a Ti plate surface has been shown to improve the biocompatibility of Ti plates. If periodic nanostructures were formed on the film surface, the direction of cell spreading might be controlled by the direction of the grooves. Controlling cell spreading on biomaterials would contribute to the creation of advanced biomaterials. In this paper, a TiO2 film was formed on a Ti plate with an aerosol beam composed of sub micron-sized TiO2 particles and helium gas. Periodic nanostructures, lying perpendicular to the laser electric field polarization vector, were formed on the film by scanning the femtosecond laser focusing spot. The period and height of the periodic nanostructures were about 230 nm and 150 nm, respectively. In a cell test, cell spreading was observed along the grooves of the periodic nanostructures; in contrast, cell spreading did not show a definite direction on TiO2 a film without periodic nanostructures. These results suggest that the direction of cell spreading on the film can be controlled by periodic nanostructure formation generated using a femtosecond laser. (C) 2013 Elsevier B. V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.apsusc.2013.10.090

    Web of Science

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  • ナノ秒レーザー照射による結晶粒界現出及び周期的微細構造の形成

    河 拓弥, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 伊藤 雄一郎, 谷川 大地, 吉田 実, 佐藤 雄二, 柴柳 敏哉

    レーザー学会学術講演会第34回年次大会   2014年1月

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    記述言語:日本語  

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  • 酸化チタン膜へ形成したフェムト秒レーザー誘起周期的微細構造の細胞伸展への効果

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    平成25年度生体・医療材料分野分科会全体会議   2014年1月

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    記述言語:日本語  

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  • チタンの生体適合性に対するフェムト秒レーザー用いた周期的微細構造形成の効果

    伊藤 雄一郎, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 宮川 和也, 原 一之, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    レーザー学会学術講演会第34回年次大会   2014年1月

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    記述言語:日本語  

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  • Variation of Cell Spreading on Titanium Dioxide Film by Periodic Nanostructures Formation wih Femtosecond Laser

    Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Peng Chen, Akiko Nagai, Takao Hanawa

    Transactions of JWRI   43 ( 2 )   7 - 10   2014年

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  • Biocompatibility of Titanium Dioxide Film Modified by Femtosecond Laser Irradiation

    M. Tsukamoto, T. Shinonaga, A. Nagai, K. Yamashita, T. Hanawa, N. Matsushita

    Material Science Forum   783-786   1377 - 1382   2014年

  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザを用いた表面構造制御

    篠永東吾, 塚本雅裕

    レーザ加工学会誌   21 ( 3 )   1 - 5   2014年

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    担当区分:筆頭著者   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • 生体適合性向上のためのフェムト秒レーザを用いたプラスチックへの機能性付与

    原 一之, 塚本 雅裕, 佐藤 雄二, 篠永 東吾, 笹木 隆一郎

    レーザ加工学会第80回   2013年12月

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    記述言語:日本語  

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  • TiO2膜上に形成したフェムト秒レーザー誘起ナノ周期構造の細胞伸展への影響

    宮川 和也, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 伊藤 雄一郎, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    レーザ加工学会第80回   2013年12月

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    記述言語:日本語  

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  • TiO2 膜上の細胞伸展におけるフェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成の効果

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 宮川 和也, 伊藤 雄一郎, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    応用物理学会(2013年秋)   2013年9月

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    記述言語:日本語  

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  • 酸化チタン膜の生体適合性に対するフェムト秒レーザを用いた周期的微細構造形成の効果

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 伊藤 雄一郎, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫, 松下 伸広, 謝 国強, 阿部 信行

    (一社)溶接学会 平成25年度秋季全国大会   2013年9月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射による生体適合性向上のためのチタン材への周期的微細構造形成

    宮川 和也, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 伊藤 雄一郎, 陳 鵬, 永井 亜希子, 塙 隆夫

    応用物理学会(2013年秋)   2013年9月

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    記述言語:日本語  

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  • Formation of TiO2 film with lower electrical resistance by aerosol beam and fiber laser irradiation

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   112 ( 1 )   57 - 60   2013年7月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER  

    Titanium dioxide (TiO2) is a functional ceramic with unique photoconductive and photocatalytic properties. In our previous study, a TiO2 film was formed by aerosol beam irradiation. The films were darkened by femtosecond laser irradiation in air. Then electrical resistance of the darkened area on the film decreased. The heating process is also a useful method to vary the TiO2 film property. Local heating can be performed by using a continuous wave (CW) fiber laser. In this study, the film was irradiated with a commercial CW fiber laser in vacuum. Laser irradiated area on the film was also darkened after CW fiber laser irradiation. The electrical resistance of the darkened area on the films was decreased as laser fluence was increased. Electrical resistance of the darkened area after CW fiber laser irradiation in vacuum was much smaller than that after femtosecond laser irradiation.

    DOI: 10.1007/s00339-012-7182-1

    Web of Science

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  • 高繰り返しフェムト秒ファイバーレーザ照射による酸化チタン皮膜の電気抵抗制御

    西井 諒介, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 中野 人志, 高橋 雅也, 阿部 信行

    レーザ加工学会第79回   2013年5月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザを用いた酸化チタン膜上への周期的微細構造形成による細胞伸展方向変化

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 永井 亜希子, 山下 仁大, 塙 隆夫, 松下 伸広, 謝 国強, 阿部 信行

    レーザ加工学会第79回   2013年5月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザを用いた周期的微細構造形成による酸化チタン膜の生体適合性向上

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 西井 諒介, 永井 亜希子, 山下 仁大, 塙 隆夫, 松下 伸広, 謝 国強, 阿部 信行

    (一社)溶接学会 平成25年度春季全国大会   2013年4月

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    記述言語:日本語  

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  • Photoconductive properties of titanium dioxide film modified by femtosecond laser irradiation

    M. Tsukamoto, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING   110 ( 3 )   679 - 682   2013年3月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPRINGER  

    Titanium dioxide (TiO2) films were irradiated with a femtosecond laser to alter their photoconductive properties. The laser wavelength and pulse duration were 775 nm and 150 fs, respectively. The TiO2 films irradiated with the femtosecond laser were darkened without changing the topography of the TiO2 film surface. The electrical resistances of the films as a function of time were measured under visible-light illumination. The transient electrical resistances decreased as time was increased after turning on the light. There were two stages in the reduction process of the electrical resistance.

    DOI: 10.1007/s00339-012-7185-y

    Web of Science

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  • フェムト秒レーザー照射によりTiO2膜上に形成した周期的微細構造の細胞伸展への影響

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 西井 諒介, 堀口 直人, 永井 亜希子, 山下 仁大, 塙 隆夫, 松下 伸広, 謝 国強, 阿部 信行

    応用物理学会(2013年)第60回春季講演会   2013年3月

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    記述言語:日本語  

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  • ナノ秒レーザー照射による酸化チタン膜の電気抵抗変化

    堀口 直人, 塚本 雅裕, 吉田 実, 篠永 東吾, 原 一之, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会   2013年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザーによる機能性セラミックスの穴あけ加工 --短波長化による損傷閾値の低下--

    原 一之, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 堀口 直人, 高橋 雅也, 吉田 実, 阿部 信行

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会   2013年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェム ト秒レーザーによる酸化チタン結晶の内部加工

    西井 諒介, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 堀口 直人, 高橋 雅也, 中野 人志, 阿部 信行

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会   2013年1月

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    記述言語:日本語  

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  • 高度生体材料創製のためのパルスレーザーを用いたチタン材の表面構造形成

    伊藤 雄一郎, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 升野 振一郎, 松下 俊一, 山下 仁大, 永井 亜希子, 塙 隆夫, 阿部 信行

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会   2013年1月

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    記述言語:日本語  

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  • Development of visible-light activated titanium dioxide films with femtosecond laser

    N. Horiguchi, M. Tsukamoto, M. Yoshida, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering   8609   86090D   2013年

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    記述言語:英語  

    Titanium dioxide (TiO2) has a variety of functions, but cannot be activated by visible-light illumination. It is importance to extend the activity of TiO2 into the visible-light, which comprises the larger portion of the room light. Therefore, the visible-light activated TiO 2 is required. We developed it with the femtosecond laser irradiation. The TiO2 films irradiated with femtosecond laser were darkened without changing topography of the TiO2 film surface. In the visible-light photocataltic function measurements, the TiO2 films were evaluated with the acetaldehyde decomposition test. The concentration of acetaldehyde was decreased to over time. This result indicated that visible-light activated photocatalyst function of TiO2 films were generated by femtosecond laser irradiation. © 2013 Copyright SPIE.

    DOI: 10.1117/12.2005724

    Scopus

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  • Femtosecond laser induced periodic nanostructures on titanium dioxide film for improving biocompatibility

    T. Shinonaga, N. Horiguchi, M. Tsukamoto, A. Nagai, K. Yamashita, T. Hanawa, N. Matsushita, X. Guoqiang, N. Abe

    SYNTHESIS AND PHOTONICS OF NANOSCALE MATERIALS X   8609   86090N   2013年

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    記述言語:英語   出版者・発行元:SPIE-INT SOC OPTICAL ENGINEERING  

    Periodic nanostructures formation on Titanium dioxide (TiO2) film by scanning of femtosecond laser beam spot at fundamental and second harmonic wave is reported. Titanium (Ti) is one of the most widely used for biomaterials, because of its excellent anti-corrosion and high mechanical properties. However, Ti implant is typically artificial materials and has no biofunction. Hence, it is necessary for improving the bioactivity of Ti. Recently, coating of TiO2 film on Ti plate surface is useful methods to improve biocompatibility of Ti plate. Then, if periodic nanostructures were formed on the film surface, cell spreading might be controlled at one direction. We propose periodic nanostructures formation on TiO2 film by femtosecond laser irradiation. Cell spread could be controlled along the grooves of periodic nanostructures. In the experiments, the film was formed on Ti plate with an aerosol beam. A commercial femtosecond Ti : sapphire laser system was employed in our experiments. Periodic nanostructures, lying perpendicular to the laser electric field polarization vector, were formed on the film at fundamental and second harmonic wave. Periodic nanostructures were also produced on Ti plate with femtosecond laser. The period of periodic nanostructures on the film was much shorter than that on Ti plate. By cell test, there was a region of cell spreading along the grooves of periodic nanostructures on the film formed with femtosecond laser at fundamental wave. On bare film surface, cell spreading was observed at all direction. These results suggest that direction of cell spread could be controlled by periodic nanostructures formation on the film.

    DOI: 10.1117/12.2005706

    Web of Science

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  • 生体適合性向上のためのフェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜への周期的微細構造形成

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 西井 諒介, 伊藤 雄一郎, 堀口 直人, 永井 亜希子, 山下 仁大, 塙 隆夫, 松下 伸広, 謝 国強, 阿部 信行

    2012年(平成24年)秋季 第73回応用物理学関係連合講演会   2012年9月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザ照射による酸化チタン膜への周期構造形成

    西井 諒介, 中野 人志, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 篠永 東吾, 伊藤 雄一郎, 松下 伸広, 謝 国強, 永井 亜希子, 塙 隆夫, 藤田 雅之

    第77回レーザ加工学会講演会   2012年5月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射による酸化チタン光触媒の作用波長変化

    堀口 直人, 塚本 雅裕, 吉田 実, 篠永 東吾, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行

    2012年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射による可視光応答型光触媒の開発

    堀口 直人, 塚本 雅裕, 吉田 実, 篠永 東吾, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行

    2012年3月

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    記述言語:日本語  

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  • CW ファイバーレーザーを用いた局所加熱による酸化チタン膜の電気抵抗制御

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 堀口 直人, 高橋 雅也, 古河 裕之, 阿部 信行

    2012年3月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザーにより銅表面に形成された微細構造

    本田 博史, 篠永 東吾, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 藤田 雅之

    2012年1月

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    記述言語:日本語  

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  • 高度生体材料創製のための金属材料へのフェムト秒レーザー微細加工

    伊藤 雄一郎, 中野 人志, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 篠永 東吾, 松下 伸広, 謝 国強, 永井 亜希子, 塙 隆夫, 藤田 雅之, 本田 博史

    2012年1月

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    記述言語:日本語  

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  • Variation of Photocatalytic Activity in Titanium Dioxide Film Modified by Femtosecond Laser Irradiation

    N. Horiguchi, M. Tsukamoto, M. Yoshida, T. Shinonaga, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    ICALEO 2012 Congress Proceedings   1311 - 1314   2012年

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  • Formation of Periodic Nanostructures on Titanium dioxide film by femtosecond laser irradiation

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, N. Ryousuke, Y. Ito, A. Nagai, K. Yamashita, T. Hanawa, N. Matsushita, X. Guoqiang, N. Abe

    Transactions of JWRI   41 ( 1 )   25 - 28   2012年

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  • Formation of periodic microstructures by nanosecond fiber laser irradiation on Ti-6Al-4V alloy for improving biofunction

    D. Tanigawa, M. Tsukamoto, T. Shinonaga, S. Masuno, K. Takahashi, A. Nagai, T. Hanawa, K. Yamashita, N. Abe

    Proceedings of the Visual-JW2012   389 - 390   2012年

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  • Variation of Biocompatibility of Titanium Dioxide Film by Femtosecond Laser Irradiation

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, N. Horigutchi, Y. Ito, A. Nagai, K. Yamashita, T. Hanawa, M. Takahashi, N. Matsushita, X. Guoqiang, N. Abe

    ICALEO 2012 Congress Proceedings   705 - 709   2012年

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  • フェムト秒レーザ及びCWファイバーレーザ照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御

    村木 祐, 吉田 実, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 篠永 東吾, 高橋 雅也, 藤田 雅之

    2011年12月

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    記述言語:日本語  

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  • Rewriting Process of Lower Electrical Resistance Lines on TiO2 Film using Methods of Whitening with Electric Furnace and Darkening with Femtosecond Laser

    Masahiro Tsukamoto, Togo Shinonaga, Nobuyuki Abe, Masanari Takahashi, Minoru Yoshida, Hitoshi Nakano, Masayuki Fujita

    JOURNAL OF LASER MICRO NANOENGINEERING   6 ( 2 )   164 - 167   2011年9月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:JAPAN LASER PROCESSING SOC  

    Rewriting process of lower electrical resistance lines on a titanium dioxide (TiO2) film was developed. In this process, lower electrical resistance lines were written on a TiO2 film without producing their surface topography changes by femtosecond laser irradiation. By heating with an electrical furnace under air, the electrical resistance of these lines was come back to the higher resistance with no topography changes. This result indicated that the lines could be erased by the heating method under air. When the erasing-treated area was irradiated with a femtosecond laser, the lower electrical resistance lines could be rewritten with no topography changes of the film surface. DOI: 10.2961/jlmn.2011.02.0012

    DOI: 10.2961/jlmn.2011.02.0012

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  • フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の透過スペクトル変化

    堀口 直人, 篠永 東吾, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之

    2011年8月

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    記述言語:日本語  

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  • CWファイバーレーザーを用いた酸化チタン膜の電気抵抗変化

    篠永 東吾, 堀口 直人, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之

    2011年8月

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    記述言語:日本語  

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  • Variation of electric resistance of functional ceramics by shortpulse and CW laser irradiation

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, M. Takahashi, M. Fujita, N. Abe

    2011年6月

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    記述言語:英語  

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  • Variation of Photoconductive Properties of Titanium Dioxide Film by Femtosecond Laser Irradiation

    TSUKAMOTO Masahiro, SHINONAGA Togo, TAKAHASHI Masanari, FUJITA Masayuki, ABE Nobuyuki

    Trans. JWRI   40 ( 1 )   21 - 24   2011年6月

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    記述言語:英語  

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  • フェムト秒レーザ照射及び電気炉加熱による酸化チタン皮膜の電気抵抗制御

    堀口 直人, 篠永 東吾, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之

    2011年5月

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    記述言語:日本語  

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  • 酸化チタン膜の電気抵抗制御のための短パルス及びCWファイバーレーザ照射

    篠永 東吾, 堀口 直人, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 高橋 雅也, 藤田 雅之

    2011年5月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザー照射によりステンレスに形成された微細構造間隔の変化

    本田 博史, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 阿部 信行, 藤田 雅之

    レーザー学会学術講演会第31回年次大会講演予稿集   2011年1月

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    記述言語:日本語  

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  • 酸化チタン膜裏面へのフェムト秒レーザー照射 - 黒色化領域の形成・特性評価 -

    堀口 直人, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 吉田 実, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行

    レーザー学会学術講演会第31回年次大会講演予稿集   2011年1月

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    記述言語:日本語  

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  • ナノ秒レーザー及びCWレーザー照射による酸化チタン膜の表面改質

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 堀口 直人, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行

    レーザー学会学術講演会第31回年次大会講演予稿集   2011年1月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザを用いて金属材料表面に形成されたナノ周期構造による機能性付加 -摩擦低減及び生体活性向上-

    加藤貴行, 篠永東吾, 阿部信行

    レーザ加工学会誌   18 ( 1 )   22 - 27   2011年

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

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  • Rewriting Process of Lower Electrical Resistance Lines on TiO2 Film using Methods of Whitening with CW Fiber Laser and Darkening with Femtosecond Laser

    M. Tsukamoto, Y. Muraki, T. Shinonaga, M. Yoshida, M. Takahashi, N. Abe

    Transactions of JWRI   40 ( 2 )   29 - 32   2011年

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  • Aerosol Beam and CW Fiber Laser Irradiation for Creation of TiO2 Film with Lower Electric Resistance

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, T. Masanari, M. Fujita, N. Abe

    Transactions of JWRI   40 ( 1 )   31 - 34   2011年

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  • フェムト秒レーザ照射による酸化チタン膜の光触媒機能変化

    塚本雅裕, 篠永東吾, 堀口直人, 吉田実, 藤田雅之, 阿部信行

    高温学会誌   37 ( 8 )   311 - 315   2011年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.7791/jhts.37.311

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  • Ti基金属ガラス生体活性向上のためのフェムト秒レーザーによる表面形態変化

    篠永東吾, 塚本雅裕ら

    レーザー研究   39 ( 5 )   347 - 353   2011年

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    記述言語:英語  

    DOI: 10.2184/lsj.39.347

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  • Structure control of bioactive titanate nanomesh layers fabricated on laser irradiated Ti-based bulk metallic glass using hydrothermal-electrochemical method

    Sayaka Maruyama, Naota Sugiyama, Masahiro Yoshimura, Togo Shinonaga, Masahiro Tsukamoto, Nobuyuki Abe, Takeshi Wada, Xinmin Wang, Akihisa Inoue, Kiyoshi Okada, Nobuhiro Matsushita

    Materials Research Society Symposium Proceedings   1316   134 - 139   2011年

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    記述言語:英語  

    The surface of Ti-based bulk metallic glass (BMG) was irradiated by the femto-second laser and microgrooves were formed on the surface. The titanate nanomesh layers were fabricated on the micro-grooved BMG surface by hydrothermal-electrochemical (H-E) treatment changing the conditions of the concentration of electrolyte solution (0 and 5 M) and applying current density (0-200 mA/cm 2). The bone-inducing capacity of the samples with different H-E treatment was confirmed by soaking them in a simulated body fluid for 12 days. The H-E treatment in higher concentration 5 M NaOH aq. and applying higher current density above 0.5 mA/cm 2 exhibited excellent bioactivity inducing large hydroxyapatite crystallites. © 2011 Materials Research Society.

    DOI: 10.1557/opl.2011.673

    Scopus

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  • フェムト秒レーザーによる金属基板へのマイクロ構造形成過程

    本田 博史, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 阿部 信行, 藤田 雅之

    2010年2月

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    記述言語:日本語  

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  • Variation of Topography on the Ti-Based Bulk Metallic Glass after Femtosecond Laser Irradiation

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, T. Daisuke, S. Maruyama, N. Matsushita, T. Wada, X. Wang, H. Honda, S. Motokoshi, M. Fujita, N. Abe

    ICALEO 2010 Congress Proceedings   1486 - 1490   2010年

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  • Improving the bioactivity of the Ti-based BMGs by microstructures formation with femtosecond laser

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, D. Tone, S. Maruyama, N. Matsushita, T. Wada, X. Wang, H. Honda, N. Abe

    Proceedings of the Visual-JW2010   334 - 335   2010年

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  • Microstructure formation on a titanium-based bulk metallic glass plate by femtosecond laser irradiation

    M. Tsukamoto, T. Shinonaga, N. Matsushita, X. Wang, T. Wada, N. Abe

    Ceramic Transactions   219   49 - 54   2010年

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    記述言語:英語  

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  • Microstructures formed on stainless steel by femtosecond laser irradiation

    H. Honda, M. Tsukamoto, N. Abe, T. Shinonaga, M. Fujita

    Ceramic Transactions   219   299 - 303   2010年

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    記述言語:英語  

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  • フェムト秒及びナノ秒レーザ照射による金属ガラス上への微細構造形成

    篠永 東吾, 塚本 雅裕, 丸山 沙也香, 松下 伸広, 和田 武, 王 新敏, 本田 博史, 藤田 雅之, 阿部 信行

    2009年9月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザーの走査照射による微細構造形成

    本田 博史, 塚本 雅裕, 篠永 東吾, 山谷 智志, 中野 人志, 藤田 雅之, 阿部 信行

    レーザー学会学術講演会第29回年次大会講演予稿集   2009年1月

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    記述言語:日本語  

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  • Femtosecond and Nanosecond Laser Irradiation for Microstructure Formation on Bulk Metallic Glass

    T. Shinonaga, M. Tsukamoto, S. Maruyama, N. Matsushita, T. Wada, X. Wang, H. Honda, M. Fujita, N. Abe

    Transactions of JWRI   38 ( 1 )   81 - 84   2009年

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  • 短パルスレーザ照射による金属ガラス基板表面への微細構造形成

    山谷 智志, 篠永 東吾, 中野 人志, 塚本 雅裕, 柴柳 敏哉, 阿部 信行, 本田 博史, 藤田 雅之, 王 新敏, 和田 武, 吉村 昌弘

    第71回 レーザ加工学会講演論文集   2008年12月

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    記述言語:日本語  

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  • 短パルスレーザ照射による酸化チタン皮膜の材料特性変化

    矢野 良明, 塚本 雅裕, 阿部 信行, 篠永 東吾, 中野 人志, 吉田 実, 高橋 雅也, 藤田 雅之

    溶接学会全国大会講演概要   2008年8月

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    記述言語:日本語  

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  • フェムト秒レーザ及びCWファイバーレーザ照射による酸化チタン膜の表面改質

    篠永 東吾, 中野 人志, 吉田 実, 吉岡 卓, 塚本 雅裕, 高橋 雅也, 藤田 雅之, 阿部 信行

    第70回 レーザ加工学会講演論文集   2008年5月

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    記述言語:日本語  

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講演・口頭発表等

  • フェムト秒レーザーを用いたTi表面へのナノ周期構造形成における周期制御に関する研究

    大賀 隆寛, 竹中 啓輔, 浅井 知, 塚本 雅裕, 佐藤 雄二, 清家 翼, 吉田 実, 篠永 東吾

    一般社団法人レーザー学会学術講演会第38回年次大会  2018年1月 

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    開催年月日: 2018年1月

    記述言語:日本語  

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  • マイクロ秒パルスレーザによる金型材料の表面粗さ向上に関する基礎的検討

    日本機械学会 中国四国学生会 第48回学生員卒業研究発表講演会  2018年 

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  • Influence of material property on modified layer thickness generated by large-area electron beam

    19th CIRP Conference on Electro Physical and Chemical Machining (ISEM XIX)  2018年 

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  • ガラスのピコ秒パルスレーザ溶接において溶融領域がガラスの接合強度に及ぼす影響

    2018年度精密工学会春季大会学術講演会講演  2018年 

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  • ファイバレーザを用いた軟鋼厚板切断における加工溝傾斜角の改善に関する基礎的研究

    2018年度精密工学会春季大会学術講演会講演  2018年 

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  • 大面積電子ビーム照射における工作物表面温度分布の解明

    日本機械学会 中国四国支部 第56期総会・講演会  2018年 

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  • チタンの初期表面粗さが超短パルスレーザ誘起ナノ周期構造の形状に及ぼす影響

    日本機械学会 中国四国支部 第56期総会・講演会  2018年 

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  • 大面積電子ビーム照射によるジルコニアの耐摩耗性向上に関する基礎的研究

    日本機械学会 中国四国学生会 第48回学生員卒業研究発表講演会  2018年 

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  • 連続発振レーザを用いた軟鋼に対する高速微細溝加工の試み

    日本機械学会 中国四国学生会 第48回学生員卒業研究発表講演会  2018年 

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  • 液相上の固相金属に対するレーザ穴加工とその貫通検出法に関する基礎的検討

    日本機械学会 中国四国学生会 第47回学生員卒業研究発表講演会  2017年 

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  • ナノ秒パルスレーザを用いた軟鋼材の加工においてパルス幅が材料到達エネルギーに及ぼす影響

    レーザー学会学術講演会 第37回年次大会  2017年 

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  • 大面積電子ビーム照射法における磁場によるビーム制御の基礎的検討

    日本機械学会 中国四国支部 第55期総会・講演会  2017年 

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  • 大面積電子ビーム照射法におけるビーム誘導による穴底面平滑化の可能性

    電気加工学会全国大会(2017)  2017年 

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  • チタン合金表面への骨伝導性付与のための放電加工条件の最適化

    2017年度精密工学会中国四国支部 鳥取地方学術講演会  2017年 

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  • 液相上の固相金属に対するレーザ穴加工とその貫通検出法に関する基礎的検討

    2017年度精密工学会中国四国支部 鳥取地方学術講演会  2017年 

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  • Nd:YAGレーザを用いた銅の微細溶接における光吸収特性 -光吸収率と溶融量の評価-

    2017年度精密工学会中国四国支部 鳥取地方学術講演会  2017年 

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  • パルスレーザを用いた銀ナノワイヤ透明導電膜に対する絶縁領域形成とその評価

    2017年度精密工学会中国四国支部 鳥取地方学術講演会  2017年 

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  • 超短パルスレーザを用いた銀ナノワイヤ透明導電膜の除去特性に偏光方向が及ぼす影響

    2017年度精密工学会秋季大会学術講演会講演  2017年 

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  • 大面積電子ビーム照射における凸形状変化の数値解析的予測に関する研究

    2017年度精密工学会秋季大会学術講演会講演  2017年 

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  • 細胞配向性向上のための超短パルスレーザによる表面形状制御に関する研究

    2017年度精密工学会秋季大会学術講演会講演  2017年 

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  • Fundamental Study on Slicing Method of Gallium Nitride by Ultrashort Pulsed Laser

    LPM2017 (18th International Symposium on Laser Precision Microfabrication)  2017年 

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  • ピコ秒レーザを用いたガラスの微細溶融溶接において開口数が材料特性に与える影響

    2017年度精密工学会春季大会学術講演会講演  2017年 

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  • 超短パルスレーザを用いたガラスの微細溶融溶接

    溶接学会中国支部主催第1回学生発表会  2016年 

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  • 純チタンの横向きリモートレーザ溶接における広範囲アルゴンガスシールド法

    第86回レーザ加工学会講演会  2016年 

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  • ナノ秒レーザによる銀ナノワイヤ透明導電膜の低視認性プロセスの検討

    第86回レーザ加工学会講演会  2016年 

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  • ガラスの微細レーザ溶接における開口数の影響

    第86回レーザ加工学会講演会  2016年 

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  • ナノ秒パルスレーザを用いた銀ナノワイヤ透明導電膜の除去特性と不可視評価

    2016年度精密工学会中国四国支部 山口地方学術講演会  2016年 

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  • ピコ秒パルスレーザを用いたガラの微細溶融接における開口数の影響

    2016年度精密工学会中国四国支部 山口地方学術講演会  2016年 

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  • 大面積電子ビーム照射における改質層厚さの数値解析的検討

    2016年度精密工学会中国四国支部 山口地方学術講演会  2016年 

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  • 電子軌道解析による大面積電子ビーム照射現象の基礎的研究

    日本機械学会 第11回生産加工・工作機械部門講演会  2016年 

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  • ナノ秒レーザを用いた軟鋼材の加工においてパルス幅が材料到達エネルギーに及ぼす影響

    日本機械学会 第11回生産加工・工作機械部門講演会  2016年 

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  • Reduction of Discoloration Zone in Micro-Drilling of Multi-Layered Artificial Skin By Picosecond Pulsed Laser

    ICALEO2016 (35th International Congress on the Applications of Lasers & Electro-optics)  2016年 

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  • Control of Surface Profile in Periodic Nanostructures Produced with Ultrashort Pulsed Laser

    ICALEO2016 (35th International Congress on the Applications of Lasers & Electro-optics)  2016年 

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  • Fundamental Study onSmoothing of Hole Bottom Surface by Large-area Electron Beam Irradiation

    The 2nd International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies (IC3MT2016)  2016年 

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  • Study on Clarification of Large-area EB IrradiationPhenomenon by ElectronTrack Analysis

    The 2nd International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies (IC3MT2016)  2016年 

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  • High-speed Observation of Molten Area Formation in Micro-welding of Glass byPicosecond Pulsed Laser

    The 2nd International Conference on Machining, Materials and Mechanical Technologies (IC3MT2016)  2016年 

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  • ナノ秒パルスレーザによる銀ナノワイヤ透明導電膜の除去加工特性と視認性評価

    2016年度精密工学会秋季大会学術講演会  2016年 

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  • レーザ照射パラメータによる超短パルスレーザ誘起ナノ周期構造の形状変化

    第85回レーザ加工学会講演会  2016年 

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  • Study on high efferent micro-deburring by large-area EB irradiation

    euspen’s 16th International Conference & Exhibition  2016年 

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  • Insulation characteristics and visibility of transparent conductive film containing silver nanowires by nanosecond pulsed laser

    The 2nd Smart Laser Processing Conference (SLPC2016)  2016年 

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  • ナノ秒パルスレーザを用いたワイヤ透明導電膜の絶縁特性と表面状態

    第84回レーザ加工学会  2016年 

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  • Fundamental study on separation method of gallium nitride with internal modified layer by ultrashort pulsed laser

    The 2nd Smart Laser Processing Conference (SLPC2016)  2016年 

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  • Shape Change of Periodic Nanostructures Produced with Ultrashort Pulsed Laser on Titanium Surface

    The 2nd Smart Laser Processing Conference (SLPC2016)  2016年 

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  • Influence of Pulse duration on Processing Characteristics of Transparent Conductive Film Containing Silver Nanowires by ns Pulsed Fiber Laser

    18th CIRP Conference on Electro Physical and Chemical Machining (ISEM XVIII)  2016年 

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  • Formation of Periodic Nanostructures with Femtosecond Laser for Creation pf New Functional Biomaterials

    18th CIRP Conference on Electro Physical and Chemical Machining (ISEM XVIII)  2016年 

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  • 大面積電子ビーム照射による穴底面平滑化の検討

    2016年度精密工学会春季大会学術講演会  2016年 

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  • 大面積電子ビーム照射法における改質層厚さの制御に関する研究

    日本機械学会 中国四国支部 第54期総会・講演会  2016年 

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  • ナノ秒レーザを用いた鉄系材料の除去加工におけるパルス幅の影響

    日本機械学会 中国四国支部 第54期総会・講演会  2016年 

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  • 純Ti基板に形成した超短パルスレーザ誘起ナノ周期構造にレーザ照射パラメータが及ぼす影響

    日本機械学会 中国四国支部 第54期総会・講演会  2016年 

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  • 電子軌道解析を用いた大面積電子ビーム照射現象の解明

    日本機械学会 中国四国学生会 第46回学生員卒業研究発表講演会  2016年 

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  • Influence of periods of periodic nanostructures formed with femtosecond laser on cell spreading

    LAMP2015 (The 7th International Congress on Laser Advanced Materials Processing)  2015年 

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  • チタン系材料上の細胞伸展制御に対するフェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成の効果

    第9回真空紫外光源およびレーザーアブレーションに関するワークショップ  2015年 

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  • レーザを用いた新機能材料創成

    電気加工懇話会第78回例会  2015年 

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  • フェムト秒レーザを用いた純チタン上への周期的微細構造形成による細胞伸展制御

    平成26年度 特異構造金属・無機融合高機能材料開発共同研究プロジェクト 生体・医療材料開発分野分科会  2015年 

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  • フェムト秒レーザ照射による周期的微細構造形成及び水熱処理が純チタンの親水性に与える効果

    平成26年度 特異構造金属・無機融合高機能材料開発共同研究プロジェクト 生体・医療材料開発分野分科会  2015年 

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  • 細胞伸展制御のためのレーザ照射によるチタン合金等材料の表面改質

    第5回 6大学6研究所連携プロジェクト公開討論会  2015年 

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  • 細胞伸展方向制御のためのフェムト秒レーザを用いた純Ti基板への周期的微細構造形成

    第82回レーザ加工学会講演会  2015年 

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  • フェムト秒レーザーを用いた表面構造制御による細胞伸展制御

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会  2015年 

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  • フェムト秒レーザー照射によりTi上に形成したナノ及びマイクロ周期構造の細胞伸展への影響

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会  2015年 

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  • フェムト秒レーザーを用いたナノ周期構造形成による細胞伸展制御 -周期が細胞伸展に与える影響-

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会  2015年 

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  • PET表面細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会  2015年 

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  • ナノ秒レーザーを用いた金属材料の溶融誘発法の開発

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会  2015年 

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  • 酸化チタン内部の電気抵抗減少のためのフェムト秒レーザー集光照射

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会  2015年 

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  • フェムト秒レーザー照射により付与した酸化チタン膜の可視光導電特性

    第35回レーザー学会学術講演会年次大会  2015年 

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  • 細胞伸展制御のためのレーザ照射によるチタン合金等材料の表面改質

    特異構造金属・無機融合高機能材料開発共同研究プロジェクト(6大学連携プロジェクト)大阪大学接合科学研究所 平成26年度研究成果報告会  2015年 

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  • フェムト秒レーザ誘起周期的微細構造形成による細胞伸展制御

    第5回 6大学6研究所連携プロジェクト公開討論会  2015年 

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  • 高繰り返しピコ秒レーザによる多層化人工皮膚の微細穴加検討

    2015年度精密工学会中国四国支部-高知地方学術講演会-  2015年 

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  • 大面積電子ビーム照射法を用いた微細バリ取りの高効率化

    2015年度精密工学会中国四国支部-高知地方学術講演会-  2015年 

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  • Fundamental Study on Metal Film Coating by Large-Area EB Irradiation

    The Thirtieth Annual Meeting of The American Society for Precision Engineering  2015年 

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  • Effect of Focusing Condition on Micro-Welding Characteristic of Glass by Ps Pulsed Laser

    ICALEO2015 (34th International Congress on the Applications of Lasers & Electro-optics)  2015年 

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  • Film Formation Mechanism in Alumina Coating by Large-area Electron Beam Irradiation

    The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)  2015年 

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  • 細胞伸展制御機能付与のための超短パルスレーザを用いたナノ周期構造形成に関する研究

    2015年度精密工学会秋季大会学術講演会  2015年 

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  • ガラスのピコ秒パルスレーザ溶接における集光特性の影響

    2015年度精密工学会秋季大会学術講演会  2015年 

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  • 酸化チタン膜へ形成したフェムト秒レーザー誘起周期的微細構造の細胞伸展への効果

    平成25年度生体・医療材料分野分科会全体会議  2014年 

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  • フェムト秒レーザ照射により形成した周期的微細構造による細胞伸展制御

    第81回レーザ加工学会講演会  2014年 

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  • 酸化チタン膜の生体適合性向上のためのフェムト秒レーザ誘起周期的微細構造形成

    溶接学会平成26年度春季全国大会  2014年 

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  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成

    第8回真空紫外光源およびレーザーアブレーションに関するワークショップ  2014年 

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  • フェムト秒レーザー照射により形成した周期的微細構造の周期がTiO2膜上の細胞伸展に与える影響

    2014年(平成26年)春季第61回応用物理学関係連合講演会  2014年 

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  • フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の光学特性変化

    2014年(平成26年)春季第61回応用物理学関係連合講演会  2014年 

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  • フェムト秒レーザー照射によりTiO2膜上に形成したナノ及びマイクロ周期構造の細胞進展への影響

    2014年(平成26年)春季第61回応用物理学関係連合講演会  2014年 

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  • フェムト秒レーザー照射によりPET上に形成された周期的微細構造の細胞進展への影響

    2014年(平成26年)春季第61回応用物理学関係連合講演会  2014年 

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  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザー誘起周期的微細構造形成

    2014年(平成26年)秋季第75回応用物理学関係連合講演会  2014年 

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  • Controlling Cell Spreading on TiO2 film modified with Femtosecond Laser

    LPM2014 (15th International Symposium on Laser Precision Microfabrication)  2014年 

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  • Biocompatibility of Titanium Dioxide Film Irradiated with Femtosecond Laser

    CIMTEC2014 (13th International Conference on Modern Materials and Technologies)  2014年 

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  • Periodic nanostructures produced with femtosecond laser for control of cell spreading

    AMDI-5 (The 5th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structured Metallic and Inorganic Materials)  2014年 

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  • 細胞伸展制御のためのフェムト秒レーザー照射によるチタン材の表面構造制御

    レーザー学会第466回研究会報告  2014年 

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  • Effect of periodic nanostructures produced with femtosecond laser on cell spreading

    ICALEO2014 (33rd International Congress on the Applications of Lasers & Electro-optics)  2014年 

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  • Femtosecond laser induced periodic nanostructures and microstructures on Ti plate for control of cell spreading

    ICALEO2014 (33rd International Congress on the Applications of Lasers & Electro-optics)  2014年 

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  • Periodic Nanostructure Formation on PET with Femtosecond Laser for Control of Cell Elongation

    ICALEO2014 (33rd International Congress on the Applications of Lasers & Electro-optics)  2014年 

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  • Control of cell spreading by periodic nanostructures formation with femtosecond laser

    ICPEPA-9 (9th international conference on Photo-Ecited Process and Applicatiopns)  2014年 

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  • Periodic Nanostructures Formation for Creating New Functional Biomaterials

    2014年(平成26年)秋季第75回応用物理学関係連合講演会 OSA joint session  2014年 

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  • 細胞伸展制御のためのレーザ照射によるチタン合金等材料の表面改質‐酸化チタン膜へ形成した周期的微細構造が細胞伸展へ与える影響‐

    第4回6大学6研究所連携プロジェクト公開討論会  2014年 

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  • フェムト秒レーザー照射により形成した周期的微細構造が酸化チタン膜上の細胞伸展に与える効果

    次世代産業用レーザー技術専門委員会(第6回)  2014年 

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  • Variation of cell spreading on TiO2 film modified by 775 nm and 388 nm femtosecond laser irradiation

    Photonics West2014  2014年 

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  • ナノ秒レーザー照射による結晶粒界現出及び周期的微細構造の形成

    レーザー学会学術講演会第34回年次大会  2014年 

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  • チタンの生体適合性に対するフェムト秒レーザー用いた周期的微細構造形成の効果

    レーザー学会学術講演会第34回年次大会  2014年 

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  • 高度生体材料創製のためのパルスレーザーを用いたチタン材の表面構造形成

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会  2013年 

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  • TiO2膜上に形成したフェムト秒レーザ誘起ナノ周期構造の細胞伸展への影響

    第80回レーザ加工学会講演会  2013年 

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  • Improving the Biocompatibility of TiO2 Film Formed and Modified with Aerosol Beam and Femtosecond Laser

    ISETS’ 13 (International Symposium on EcoTopia Science 2013) and AMDI-4 (The 4th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structural Metallic and Inorganic Materials)  2013年 

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  • Improving biocompatibility of titanium by periodic nanostructure formation with femtosecond laser

    ISETS’ 13 (International Symposium on EcoTopia Science 2013) and AMDI-4 (The 4th International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structural Metallic and Inorganic Materials)  2013年 

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  • フェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成によるTiO2膜の細胞伸展制御

    三研究室(阪部研・塚本研・三浦研)合同研究発表会  2013年 

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  • 生体適合性向上のためのフェムト秒レーザを用いたプラスチックへの機能性付与

    第80回レーザ加工学会講演会  2013年 

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  • Biocompatibility of titanium dioxide film modified by femtosecond laser irradiation

    THERMEC2013 (the 8th international conference on advanced materials)  2013年 

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  • フェムト秒レーザー照射による生体適合性向上のためのチタン材への周期的微細構造形成

    2013年(平成25年)秋季第74回応用物理学関係連合講演会  2013年 

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  • TiO2膜上の細胞伸展におけるフェムト秒レーザーを用いた周期的微細構造形成の効果

    2013年(平成25年)秋季第74回応用物理学関係連合講演会  2013年 

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  • 酸化チタン膜の生体適合性に対するフェムト秒レーザを用いた周期的微細構造形成の効果

    溶接学会平成25年度秋季全国大会  2013年 

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  • Cell Spreading on Titanium Dioxide Film with Periodic Nanostructures Produced by Femtosecond Laser Irradiation

    LAMP2013 (LPM2013 : The 14th International Symposium on Laser Precision Microfabrication)  2013年 

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  • フェムト秒レーザを用いた酸化チタン膜上への周期的微細構造形成による細胞伸展方向変化

    第79回レーザ加工学会講演会  2013年 

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  • 高繰り返しフェムト秒ファイバーレーザ照射による酸化チタン皮膜の電気抵抗制御

    第79回レーザ加工学会講演会  2013年 

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  • フェムト秒レーザを用いた周期的微細構造形成による酸化チタン膜の生体適合性向上

    溶接学会平成25年度春季全国大会  2013年 

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  • フェムト秒レーザー照射によりTiO2膜上に形成した周期的微細構造の細胞伸展への影響

    2013年(平成25年)春季第60回応用物理学関係連合講演会  2013年 

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  • Femtosecond laser induced periodic nanostructures on titanium dioxide film for improving biocompatibility

    Photonics West 2013  2013年 

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  • フェムト秒レーザーによる機能性セラミックスの穴あけ加工 -短波長化による損傷閾値の低下-

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会  2013年 

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  • フェムト秒レーザーによる酸化チタン結晶の内部加工

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会  2013年 

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  • ナノ秒レーザー照射による酸化チタン膜の電気抵抗変化

    レーザー学会学術講演会第33回年次大会  2013年 

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  • Variation of Biocompatibility of Titanium Dioxide Film by Femtosecond Laser Irradiation

    ICALEO2012  2012年 

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  • Microstructure formation on metal plates by femtosecond laser irradiation for improving biocompatibility

    LPM2012 (12th International Symposium on the Laser Precision Microfabrication)  2012年 

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  • Control of electrical resistance of TiO2 film by Local heating with CW fiber laser

    LPM2012 (12th International Symposium on the Laser Precision Microfabrication)  2012年 

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  • フェムト秒レーザ照射による酸化チタン膜表面への周期構造形成

    第77回レーザ加工学会講演会  2012年 

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  • CWファイバーレーザーを用いた局所加熱による酸化チタン膜の電気抵抗制御

    2012年(平成24年)春季 第59回応用物理学関係連合講演会  2012年 

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  • フェムト秒レーザー照射による酸化チタン光触媒の作用波長変化

    2012年(平成24年)春季 第59回応用物理学関係連合講演会  2012年 

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  • フェムト秒レーザー照射による可視光応答型光触媒の開発

    2012年(平成24年)春季 第59回応用物理学関係連合講演会  2012年 

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  • CWファイバーレーザー照射による酸化チタン膜の電気抵抗制御

    レーザー学会学術講演会第32回年次大会  2012年 

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  • 短パルスレーザー照射による酸化亜鉛の材料特性変化Ⅱ - 透明導電膜へのフェムト秒レーザー照射

    レーザー学会学術講演会第32回年次大会  2012年 

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  • 高度生体材料創製のための金属材料へのフェムト秒レーザー微細加工

    レーザー学会学術講演会第32回年次大会  2012年 

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  • 可視光ファイバーレーザー照射による酸化チタン膜の表面改質

    レーザー学会学術講演会第32回年次大会  2012年 

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  • フェムト秒レーザーを用いた酸化チタン膜の光触媒機能変化

    レーザー学会学術講演会第32回年次大会  2012年 

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  • フェムト秒レーザーにより銅表面に形成された微細構造

    レーザー学会学術講演会第32回年次大会  2012年 

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  • Periodic nanostructures formation on Titanium dioxide film by femtosecond laser irradiation for improving the biocompatibility

    ISAEM-2012 (The 5th International Symposium on Designing,Processing and Properties of Advanced Engineering Materials) and AMDI-3 (The 3rd International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structural Metallic and Inorgan・・・  2012年 

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    ISAEM-2012 (The 5th International Symposium on Designing,Processing and Properties of Advanced Engineering Materials) and AMDI-3 (The 3rd International Symposium on Advanced Materials Development and Integration of Novel Structural Metallic and Inorganic Materials)

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  • 生体適合性向上のためのフェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜への周期的微細構造形成

    2012年(平成24年)秋季 第73回応用物理学関係連合講演会  2012年 

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  • フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の光触媒機能変化 -レーザー波長依存性-

    2012年(平成24年)秋季 第73回応用物理学関係連合講演会  2012年 

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  • Formation of Periodic Microstructures on Titanium Dioxide Film by Femtosecond Laser Irradiation

    ICCCI2012 (The fourth International Conference on The Characterization and Control of Interface for High Quality Advanced Materials)  2012年 

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  • 酸化チタン膜裏面へのフェムト秒レーザー照射 -黒色化領域の形成・特性評価-

    レーザー学会学術講演会 第31回年次大会  2011年 

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  • フェムト秒レーザー照射によりステンレスに形成された微細構造間隔の変化

    レーザー学会学術講演会 第31回年次大会  2011年 

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  • ナノ秒レーザー及びCWレーザー照射による酸化チタン膜の表面改質

    レーザー学会学術講演会 第31回年次大会  2011年 

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  • Formation of TiO2 Film with Lower Electric Resistance by Aerosol Beam and Fiber laser Irradiation

    COLA2011 (11 th International Conference on Laser Ablation)  2011年 

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  • Titanium dioxide film with lower electric resistance formed by CW fiber laser irradiation

    ICTF-15 (The 15th International Conference on Thin Films)  2011年 

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  • CWファイバーレーザーを用いた酸化チタン膜の電気抵抗変化

    2011年(平成23年)秋季 第72回応用物理学会学術講演会  2011年 

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  • フェムト秒レーザー照射による酸化チタン膜の透過スペクトル変化

    2011年(平成23年)秋季 第72回応用物理学会学術講演会  2011年 

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  • Variation of electric resistance of functional ceramics by shortpulse and CW laser irradiation

    LPM2011(12th International Symposium on the Laser Precision Microfabrication)  2011年 

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  • 酸化チタン膜の電気抵抗制御のための短パルス及びCWファイバーレーザ照射

    第75回レーザ加工学会講演会  2011年 

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  • フェムト秒レーザ照射及び電気炉加熱による酸化チタン皮膜の電気抵抗制御

    第75回レーザ加工学会講演会  2011年 

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  • 高繰り返しフェムト秒ファイバーレーザー照射による金属ガラスの表面形態変化

    レーザー学会学術講演会 第30回年次大会  2010年 

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  • Improving the bioactivity of the Ti-based BMGs by microstructures formation with femtosecond laser

    Visual-JW2010  2010年 

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  • Variation of topography on the Ti-based Bulk Metallic Glass after Femtosecond Laser Irradiation

    ICALEO 2010 (International Congress on the Applications of Lasers & Electro-optics)  2010年 

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  • Femtosecond Laser Irradiation and Hydrothermal–electrochemical Treatment for Improving Bioactivity of the Ti-based Bulk Metallic Glass

    LPM 2010 (11th International Symposium on the Laser Precision Microfabrication)  2010年 

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  • フェムト秒レーザー照射及び水熱電気化学処理による金属ガラス生体活性化のための表面改質

    レーザー学会学術講演会 第30回年次大会  2010年 

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  • フェムトレーザーによる金属板へのマイクロ構造形成過程

    レーザー学会学術講演会 第30回年次大会  2010年 

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  • 短パルスレーザー照射による金属ガラス表面への微細構造形成

    レーザー学会学術講演会 第29回年次大会  2009年 

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  • Microstructures Formation On Bulk Glass Alloy Plate By Femtosecond Laser Irradiation

    ICCCI 2009 (The Third International Conference on the Characterization and Control of Interfaces for High Quality Advanced Materials, and Joining Technology for New Metallic Glasses and Inorganic Materials)  2009年 

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  • フェムト秒及びナノ秒レーザ照射による金属ガラス上への微細構造形成

    2009年(平成21年)秋季 第70回応用物理学会学術講演会  2009年 

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  • 金属ガラス表面生体親和性向上のためのフェムト秒レーザ照射及び水熱合成による表面改質技術の開発

    第4回3大学3研究所連携プロジェクト公開討論会  2009年 

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  • フェムト秒レーザ及びCWファイバーレーザ照射による酸化チタン膜の表面改質

    第70回レーザ加工学会講演会  2008年 

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  • Microstructures Formation On Bulk Glass Alloy Plate By Short Pulse Laser Irradiation

    The IUMRS International Conference in Asia 2008  2008年 

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受賞

  • Excellent Paper Award

    2016年  

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  • 優秀ポスター賞

    2016年  

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  • レーザ加工学会誌ベストオーサー賞

    2016年  

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  • ベストプレゼンテーション賞

    2015年  

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  • 優秀ポスター賞

    2013年  

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  • Outstanding Presentation Award

    2013年  

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  • Merit for Best Poster Presentation

    2012年  

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  • レーザ加工学会誌ベストオーサー賞

    2012年  

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  • Award for Encouragement of Research in Thin Films

    2011年  

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共同研究・競争的資金等の研究

  • 材料の流動性を考慮したEBポリッシングメカニズムの解明による高能率表面仕上げ

    研究課題/領域番号:21K03807  2021年04月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    篠永 東吾

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    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

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  • ハイブリッド粉末混入放電加工による高性能金型仕上げ面の創成

    研究課題/領域番号:20H02050  2020年04月 - 2024年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    岡田 晃, 岡本 康寛, 北田 良二, 篠永 東吾

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    配分額:18200000円 ( 直接経費:14000000円 、 間接経費:4200000円 )

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  • フレキシブル透明導電膜の低視認性高品位レーザ加工

    研究課題/領域番号:18K03873  2018年04月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    岡本 康寛, 篠永 東吾

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    情報化社会において重要なインターフェースのフレキシブル化に貢献できる銀ナノワイヤ透明導電膜に対する近赤外パルスレーザによる高品位除去加工を目指して,試料の光学特性の評価,レーザ照射系のセットアップを実施した後,基礎的な加工特性を評価した.
    照射されたレーザ光のうち反射および透過することなく材料に吸収されるレーザ光が加工プロセスに主に寄与する.そこで積分球を備えた分光光度計を用いて,銀ナノワイヤ導電膜,PET,ハードコート層,銀ナノワイヤを保持しているアクリル系樹脂のみの透過率,および反射率を計測することにより吸収率を算出したところ,波長1umでは光吸収率は数パーセント程度であった.
    次に,レーザ光スポット内における均一的な材料除去を目指してレーザ光強度分布の均一化を行った.ナノ秒パルスレーザにおいては,出力されたレーザ光を50um角コアの光ファイバへ入射させて集光することで,矩形で均一な強度分布を得た.一方,ピコ秒とフェムト秒パルスレーザではマスクを用いた結像光学系を用いることで,矩形で均一な強度分布のレーザ光を得た.
    そして,作製した光学系を用いてパルス痕が重ならない条件において,200fs,1ps,10ps,10ns,100ns,500ns程度のパルス幅による銀ナノワイヤの基礎的な加工特性を評価した.測定電圧DC25Vで抵抗値が20MΩ以上となるような絶縁特性が得られる照射条件においては,パルス幅が短い方が熱的な影響は少なくなるものの,オーバーコート層に存在する直径100nm程度の銀ナノワイヤが除去された後の除去痕が顕在化し,視覚的に認識されやすくなった.この視認性を評価するために,色差(未加工部と加工部の差)を色差計により,透過光の拡散性を示すヘーズ(Haze)をヘーズメータによって評価したところ,視覚的な傾向を数値として評価できる可能性が示唆された.

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  • 磁場制御電子ビーム誘導による三次元金型表面の高能率EBポリッシング

    研究課題/領域番号:18K13673  2018年04月 - 2021年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    篠永 東吾

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    配分額:4290000円 ( 直接経費:3300000円 、 間接経費:990000円 )

    当初の研究計画に挙げていた磁場による電子ビーム誘導・集中現象の解明に取り組んだ.まず,大面積電子ビーム照射装置を再現した電磁場解析モデルを構築した.実際の装置と同様,モデル内にカソード,アノードおよびソレノイドコイルを設置し,電圧や電流密度を与えた.また,非磁性体の鉄鋼系金型材料として底付き穴を有する工作物をモデル内に設置した.さらに,穴底面下部に実測値と同様の磁束密度を有する磁石を設置した.磁石の設置位置としては,穴底面表面から磁石表面までの距離Lmを一定とし,穴底面中心から磁石中心までの距離δmをそれぞれ変化させた.本電磁場解析モデルにより,装置のソレノイドコイルおよび磁石により生じる磁場を算出することができる.
    電磁場解析モデルにより工作物近傍の磁力線分布を算出した.磁石の設置位置δm=0mmのとき,穴底面中心部に磁力線が集中することが示された.一方で,δmを増加させることで,磁力線が集中する領域が穴底面中心部から穴底面の端部へと変化することがわかった.電子は磁力線に対してらせん運動しながら進む性質があるため,電子ビームを穴底面へ誘導でき,ビーム照射領域を制御できる可能性がある.
    次に,側面試料および穴底面試料を組み立てて作成した高アスペクト比深穴形状を有する非磁性体鉄鋼系金型材料に対して電子ビーム照射実験を行った.磁石をδm=0mmの位置に設置した場合,電子ビームを穴底面へ誘導することができ,高アスペクト比穴底面の中心部において平滑化領域を得ることができた.しかし,穴底面全面の平滑化領域は得られなかった.そこで,電磁場解析と同様にδmを増加させたところ,穴底面端部に平滑化領域が得られることが明らかになった.本結果は,電子ビーム照射時において磁石の設置位置を変化させることで,高アスペクト比を有する穴底面全面を平滑化できる可能性を示唆している.

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  • 大面積パルス電子ビーム表面仕上げ法の高性能化に関する研究

    研究課題/領域番号:16H04248  2016年04月 - 2019年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)  基盤研究(B)

    岡田 晃, 岡本 康寛, 篠永 東吾

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    配分額:17810000円 ( 直接経費:13700000円 、 間接経費:4110000円 )

    大面積パルス電子ビーム照射により金型の高能率表面仕上げの高性能化を目的とし,まず,電磁場解析および熱伝導解析による凸部形状変化現象を解明した.そして,その現象を利用した微細バリ取りを検討し,放電加工やレーザ加工によって生じる熱加工ばりを効率的に除去できることを明らかにした.また,磁場制御による電子ビーム軌跡変化についても検討を行い,それを利用して穴底面の平滑化に取り組んだ.その結果,適切に磁場を制御することで穴底面の平滑化にも成功した.さらに,工作物の磁性や熱物性値が表面平滑化へ及ぼす影響についても検討を加えた.

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  • フェムト秒レーザを用いた表面構造制御による次世代生体材料の創製

    研究課題/領域番号:15K18245  2015年04月 - 2017年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    篠永 東吾, 塚本 雅裕

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    配分額:2080000円 ( 直接経費:1600000円 、 間接経費:480000円 )

    次世代生体材料の創成のため、フェムト秒レーザを用いた周期的微細構造形成によるチタン材料上の細胞伸展制御を試みた。はじめに、チタン材料上に形成する周期的微細構造の周期をレーザ波長により変化させることが可能であることを明らかにした。次に、周期的微細構造を形成したチタン材料に対してヒト骨芽細胞を用いて細胞試験を行った結果、細胞伸展制御に有効な周期が存在することを明らかにした。

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  • 高度生体材料創製のためのフェムト秒レーザー照射による表面構造制御に関する研究

    研究課題/領域番号:13J00842  2013年04月 - 2015年03月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 特別研究員奨励費  特別研究員奨励費

    篠永 東吾

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    配分額:2000000円 ( 直接経費:2000000円 )

    昨年度で酸化チタン(TiO2)膜への周期的微細構造形成が可能であることや、骨芽細胞が周期的微構造の溝に沿って伸展する結果が得られた。今年度は形状変化だけではなく、材料特性の変化にも着目した。TiO2は真空雰囲気下で電気炉加熱を行うと酸素欠陥が生じることが知られている。レーザー照射により周期的微細構造を形成した酸化チタンに対して真空雰囲気下で電気炉を用いた全体加熱を行ったところ、周期的微細構造の形状は維持されていた。骨芽細胞を用いて培養試験を行った結果、細胞が溝に沿って伸展する結果が示唆された。
    また、更なる高度生体材料の創製を目指し、細胞伸展に最適な周期について検討した。周期はレーザーの波長の変化によって制御を試みた。さらに、周期的微細構造形成メカニズムについても検討した。申請者らのグループでは、TiO2膜に対してフェムト秒レーザーを照射すると、多光子プロセス等による電子励起が生じる可能性を示唆している。すなわち、レーザー照射によりTiO2膜の表層への高密度電子励起層の形成が予測され、高密度電子励起層及び膜との界面へ表面プラズモン・ポラリトン(SPP)が形成される可能性が考えられる。SPPの波長が周期に起因すると考える本モデルをSPPモデルと呼ぶとする。波長775 nmの第二高調波である388 nmをTiO2膜上に照射すると周期的微細構造が形成され、TiO2膜上における周期はレーザー波長の30%程度であることが明らかになった。得られた周期の実測値は、SPPモデルによって計算される周期の範囲内であった。すなわち、TiO2膜への周期的微細構造形成は、SPPモデルによって形成される可能性が示唆された。以上のTiO2膜に対する周期的微細構造形成メカニズムに関する成果は、英文の論文(査読有り)において成果をまとめている。国内外の会議においても多数の成果を報告している。

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担当授業科目

  • 機械システム工学演習1 (2021年度) 前期  - その他

  • 機械システム工学演習2 (2021年度) 後期  - その他

  • 情報処理入門2(情報機器の操作を含む) (2020年度) 第2学期  - 月1,月2

  • 機械システム工学演習1 (2020年度) 前期  - その他

  • 機械システム工学演習2 (2020年度) 後期  - その他