資源開発、エネルギー

[3420] A technology employing bubble induced by the irradiation of CO2 laser for processing stone and metal in water

資源開発

^〇小林俊雄¹, 大谷清伸², 中村雅洋¹ (1.日本海洋掘削株式会社　掘削技術事業部, 2.東北大学流体科学研究所　航空宇宙流体工学研究分野　次世代流動実験研究センター 衝撃波関連施設)

司会: 三木 一 (九州大)

レーザを用いた岩石掘削研究は、1970年代より国内のみならず、ロシア、米国でも行われてきた。過去の研究では大きな課題があった。第一の課題は、大気中、水中を問わずレーザの岩石への照射は岩石の溶融とともにガラス成分が溶融析出する。 析出した溶融ガラスは、連続して照射されるレーザを反射・散乱させ、岩石への熱量照射を妨げる要因となり掘り進む事ができなくなることである。第二の課題は、レーザが透明度の高い液体中では、ある程度の距離を進む事ができるが、泥水中では岩石に到達しないことである。上述した2つの課題が大きな壁となり、レーザ技術の発展・進歩に反して、レーザ岩石掘削が建設・土木業界はもとより、資源開発分野において利用可能な技術としても受け入れていない。このような背景の中、日本海洋掘削(株)は、「泥水中でのレーザ透過技術の開発」に成功、「泥水中の岩石へのレーザ照射熱量により生成する溶融ガラスをレーザ照射のみにより排除させ岩石に穴を生成する方法の開発」に成功した。ここに1970年代より多くの研究者が試みたが実現できなかった「水中でのレーザによる岩石への完全穴の生成」が世界で始めて実現した。