レーザーによる高速水ジェット発生のメカニズムを解明 ～より安全なレーザー治療の実現にむけて～

レーザーによる高速水ジェット発生のメカニズムを解明～より安全なレーザー治療の実現にむけて～

2020年10月 2日 14:00 | プレスリリース?研究成果

【発表のポイント】

より安全かつ効果的なレーザー治疗が求められている。
レーザーと水の蒸発?凝缩を利用して、光ファイバー先端から液体ジェットを発生させるメカニズムを解明した。
気泡が円注状に溃れ、中心轴上で流れが衝突することでジェットが発生する。

【概要】

レーザー治疗は美容から医疗の様々な场面で利用されていますが、その中で光ファイバーを用いて高温の液体ジェットを作り、患部を治疗する手法が近年注目されています。液体中に光ファイバーを挿入し、レーザーを照射すると、気泡が発生?消灭し、そして、まるで光ファイバーから液体が喷出するようにジェットが発生します。

東北大学流体科学研究所の岡島淳之介助教（兼ロシア科学アカデミー極東支部応用数学研究所 Leading Scientist）は、ロシア政府メガグラント?プロジェクトでの共同研究で、光ファイバー先端での液体ジェットの発生メカニズムを数値シミュレーションにより解明しました。今後、この研究成果を発展させ、より低い出力のレーザーで高温かつ高速のジェットを発生させる条件を見出すことで、より安全かつ効果的なレーザー治療の実現が期待されます。

本研究成果は、学術雑誌International Journal of Heat and Mass Transferに2020年9月12日付けでオンライン公開されました。