レーザーは、医療機器製造を含む様々な応用分野の部品製造に不可欠であることが多い。これらの部品は、複雑な手術器具から、病院環境や地域社会で介護者が必要なときに使用する単純なシングルユース製品まで、さまざまな製品に統合されます。
医療機器の設計者や製造者は、利益率などの厳しい企業責任や、FDAコンプライアンス、機器の耐久性や安全性などの業界全体の規制と戦わなければなりません。 このような困難の多くを克服するために、革新的な技術が採用され、患者、医療従事者、医療機器メーカーのいずれにも利益をもたらす価値主導の環境を作り出しています。ファイバーチャープパルス増幅(FCPA)は、その革新性と影響力が評価され、最近ノーベル賞を受賞した重要な技術の一つです。
FCPAとは何か？
ファイバーチャープパルス増幅は、ピコ秒やフェムト秒領域の超短レーザーパルスを増強するためにファイバーアンプを使用します。最も一般的なのは後者で、FCPAレーザーは、極めて高いピーク出力と短いパルス時間（10～15秒以上）のレーザーパルスを使用して、材料の極めて精密な加工を行うことができます。加工する部分に焦点を合わせると、これらのレーザーパルスは、周囲の熱変形をほとんど伴わずに、材料を蒸発または改質します。
FCPA 医療機器製造におけるレーザー
高品質な部品を製造できることから、FCPAレーザが医療機器製造のワークフロープロセスを変革するためにますます採用されていることは驚くことではありません。今日の高性能医療機器は、ますます複雑な形状で、かつてないほど小さなフィーチャー寸法で、ナノスケール（nm以上）の厳しいフィーチャー公差で設計されています。このような基本的な要件は、レーザー加工以外の製造技術をほとんど排除しており、既存のレーザー微細加工プロセスを検討対象から外すことさえあります。
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今日、ほとんどの医療用レーザー微細加工プロセスで使用されている背景技術は、チタンサファイアレーザー（Ti:sapphire）であることが多い。 しかしこれらは、医療機器メーカー特有の複雑な企業責任を果たすという点で、ますます制限されてきている。例えば、これらのレーザーは、一般的な被加工材のニーズを超える高パルスエネルギー（～1mJ）を提供することが多く、その結果、熱による副作用が大きくなり、運用コストが増加するため、精度が低下する。
FCPA μJewelのようなFCPAレーザーは、確立されたチタンサファイアレーザーに代わる実績のあるレーザーです。 マイクロジュールのパルスエネルギーを持つFCPAレーザーは、現在の製造工程により適合する高品質の光パルスを使用して、ほとんどの材料にクリーンでエネルギー効率の高いアブレーションを提供します。IMRAのFCPA μJewelは、さまざまな種類の材料（セラミック、誘電体、金属、有機組織、半導体など）をマイクロスケールで精密かつ効果的に加工するのに有効であることが実証されています。このレベルの効率性、汎用性、精度は、2023年までに4100億ドル[1]に達すると予想される成長市場において、医療機器メーカーが競争力を維持し、コンプライアンスを遵守する上で、非常に価値のあるものです。
IMRAからの医療機器製造
IMRAは、超高速FCPAレーザーの画期的な技術に基づき、創造的な研究と革新に取り組んでいます。当社のμJewel製品ラインには、DE、DX、DHの3つの装置シリーズがあります。それぞれの特徴について詳しくお知りになりたい方は、IMRAチームまでお問い合わせください。また、今日の医療市場における超高速レーザー技術の応用についてさらにお知りになりたい方は、最近のブログ記事「FCPA技術のバイオメディカル応用」をお読みください。
参考文献
