化学気相成長（Chemical Vapor Deposition、CVD）ダイヤモンドの切削深さを向上させるため、新型の音響光学変調高繰り返し周波数レーザーを用いて、レーザー出力、焦点位置、レーザー繰り返し周波数、切断速度およびレーザー横モードがCVDダイヤモンドの切断溝幅、切削深さおよび表面粗さに与える影響を研究した。研究結果は次のとおりである。切削深さおよび切断溝の上面幅はレーザー出力の増加に伴い増加する。焦点位置は切削深さの変化に伴い下方に移動し、最大切削深さを得られる。繰り返し周波数の増加は切削深さの減少と切断溝上面幅の増加を伴う。表面粗さは切断速度の増加に伴い緩やかに減少し、その後顕著に増加する。切断溝上面幅はモード数の増加に伴い増加する。切削深さ、溝幅および効率を総合的に考慮し、最終的に出力基底横モードでレーザー出力12 W、繰り返し周波数6 kHz、切断速度1500 mm/min、焦点位置は常に切断凹面に位置させたところ、最も効率的で良質な結果が得られた。つまり、一方向切削深さは最大7.2 mm、切断面表面粗さは0.804 µm、切断溝上面幅は350 µmであり、低切断面表面粗さでCVDダイヤモンドの大切削深さの要件を満たした。

レーザー切断;化学気相成長ダイヤモンド;高周波レーザー;溝幅;切削深さ;表面粗さ