(57)【要約】組成物はバルク部とそのバルク部に一体化した外表面を有する基体材料（Ｍ）を含む。外表面は表面改質層を含む。表面改質層は外表面から少なくとも１ｎｍの深さまで延びる。表面改質層は、Ｍと金属又は金属合金である少なくとも１種類の他の材料（Ｘ）を含む。表面改質層の２５℃における導電率はＭのバルク部の２５℃における導電率の少なくとも±２．５％である。組成物は周波数選択性表面ベースのメタマテリアルを含む物品であり、複数の表面改質部は共振周波数を発生させる複数の周期的表面素子であってもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルク部と前記バルク部に一体化した外表面を有する基体材料（Ｍ）を含み、
前記外表面は表面改質層を含み、
前記表面改質層は前記外表面から少なくとも１ｎｍの深さまで延び、前記表面改質層は前記Ｍと少なくとも１種類の他の材料（Ｘ）を含み、
前記Ｘは金属又は金属合金であり、
前記表面改質層の２５℃における導電率は前記Ｍの前記バルク部の２５℃における導電率の±２．５％であることを特徴とする組成物。
【請求項２】
前記Ｍは金属を含み、
前記表面改質層の前記２５℃における導電率は前記Ｍの前記２５℃におけるバルク導電率を少なくとも２．５％超える請求項１記載の組成物。
【請求項３】
前記ＸはＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＡｌを含む請求項１記載の組成物。
【請求項４】
前記Ｍは非磁性金属を含む請求項１記載の組成物。
【請求項５】
前記非磁性金属はＴｉ、Ｔａ又はＭＰ３５Ｎ合金を含む請求項４記載の組成物。
【請求項６】
前記表面改質層は複数の表面改質部と複数の表面非改質部を含むパターン形成された表面層を含む請求項１記載の組成物。                    
【請求項７】
前記組成物は周波数選択性表面ベースのメタマテリアルを含む物品を構成し、前記複数の表面改質部は共振周波数を発生させる複数の周期的表面素子を含む請求項６記載の組成物。
【請求項８】
前記表面改質部はガラス状金属を含む請求項１記載の組成物。
【請求項９】
前記組成物は医療用部品又は医療用部品の一部を構成する請求項１記載の組成物。
【請求項１０】
前記組成物は通電ワイヤを含む物品であり、前記医療用部品はペースメーカー装置又は神経刺激装置である請求項９記載の組成物。
【請求項１１】
前記医療用部品は外科用の縫合針、クリップ、ステープル、マーカー、カテーテルのステント、ガイドワイヤ、整形外科用インプラント、人工内耳又は弁である非通電性の物品である請求項９記載の組成物。
【請求項１２】
バルク部と前記バルク部に一体化した外表面を有する基体材料（Ｍ）を含む材料の表面上に金属であるＸを含む有機金属分子を堆積し、
前記有機金属分子にレーザ照射し、前記有機金属分子の熱分解又は光分解により前記有機金属分子がレーザによる加熱箇所で化学分解することにより、Ｘの原子を前記外表面上に形成し、
前記Ｘの原子の少なくとも一部を前記材料の前記外表面に拡散して、前記Ｍと前記Ｘの原子の両方を含む表面改質層を少なくとも１層形成し、
前記表面改質組成物の前記表面改質層は前記外表面から少なくとも１ｎｍの深さまで延び、前記表面改質層の２５℃における導電率は前記Ｍの前記バルク部の２５℃における導電率の少なくとも±２．５％であることを特徴とする表面改質組成物を形成するための材料改質方法。
【請求項１３】
前記レーザ照射は偏光レーザ光の使用を含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記Ｍは金属を含み、
前記表面改質層の前記２５℃における導電率は前記Ｍの前記バルク部の前記２５℃における導電率を少なくとも２．５％超える請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記ＸはＰｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＡｌを含む請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記ＭはＴｉ、Ｔａ又はＭＰ３５Ｎ合金を含む請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記有機金属分子の前記熱分解又は前記光分解により形成された前記Ｘの原子の一部のみが、前記材料の前記外表面に拡散して前記表面改質層を形成し、前記Ｘの大部分の原子のクラッド層も前記表面改質層に形成されるように、前記レーザ照射又は前記拡散の条件が選択されることを特徴とする請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
前記レーザ照射は所定のパターンによる選択的照射であって、前記選択的照射により前記表面改質層は複数の表面改質部と複数の表面非改質部を備えるパターン化表面層を含む請求項１２記載の方法。
【請求項１９】
前記表面改質組成物は周波数選択性表面ベースのメタマテリアルを含む物品であり、前記複数の表面改質部は共振周波数を発生させる複数の周期的表面素子を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記表面改質部はガラス状金属を含む請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
バルク部と前記バルク部に一体化した外表面を有する加工対象のＭを含む材料を収容し、金属であるＸを含有する有機金属前駆体分子を前記材料の前記外表面上に供給する注入口と、光学窓とを備える密閉されたレーザ加工室と、
前記光学窓に入射するように位置合わせされたレーザ光から偏光レーザ光を生成する光成形光学素子に対して光通信により前記レーザ光を提供するレーザを備え、
前記光学窓は前記偏光レーザ光に対して透過性であり、前記偏光レーザ光を透過させて前記材料上の前記有機金属前駆体にレーザ照射し
前記レーザ照射は、前記有機金属分子の熱分解又は光分解により前記有機金属の金属前駆体分子を分解してＸの原子を形成し、前記Ｘの原子の少なくとも一部を前記材料の前記外表面に拡散して前記Ｍと前記Ｘの両方を含む表面改質層を形成することを特徴とする材料加工装置。
【請求項２２】
前記材料はワイヤを含み、前記材料加工装置は互いを密閉する複数の区画室を備え、前記複数の区画室は、前記材料加工装置全体にわたって前記ワイヤを前進させるワイヤ送出スプールを備えた第１の区画室と、前記第１の区画室と前記レーザ加工室の間に設けられた第１の不活性ガス充填バッファ室と、前記レーザ加工室の後に設けられた第２の不活性ガス充填バッファ室と、前記ワイヤが前記第２の不活性ガス充填バッファ室を通過した後に前記ワイヤを回収する巻取スプールを有する最終区画室を含む請求項２１記載の材料加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示される実施形態は、材料のバルクに比べて、入射電磁場に対する全体的応答が改良された改質表面を有する粒子及び物品を含む材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気共鳴映像法（ＭＲＩ）は、人体内を撮像するために一般的に用いられる医療イメージング技術である。一般に、強磁場（例えば、１．５Ｔ）を患者に印加し、検査中の患者の組織の水分中の水素原子の核磁化ベクトルを整列させる。同時に、ＲＦ（例えば、６３．８６ＭＨｚ）磁場（〜０．１４μΤ）を印加して整列した磁化性に摂動を加え、水素原子核にＭＲＩ装置のスキャナにより検出可能なエネルギー識別信号を放出させる。
【０００３】
ＭＲＩ信号は、画像を生成するために使用される。各種の組織におけるプロトンは互いに異なる速度で核磁化の平衡状態に戻るため、互いに異なる組織が検出される。この効果は、異なる種類の組織間の差異を顕著化するために用いられる。腫瘍などの病変組織も、この方法で検出することができる。
【０００４】
経時的に変化する磁場は、導電性材料内に電界を発生させ、次に、電界が、「渦電流」と呼ばれる電流を誘起する。一般に、電磁場は、通常「表皮厚さ」と称される一定の深さまで金属に浸透する。導電性表面に入射する電磁波は減衰し、以下の式から得られるように、電流密度は導体の表面付近で最大となり、表面からの距離δの増加に従って振幅が係数１／ｅで減少する：
δ＝［２／（ωμ０σ）］１／２
上記において、ωは放射線の角周波数であり、σは金属の導電率である。距離δは導体の表皮厚さと称され、導電率（σ）の増加に伴って表皮厚さ（δ）が減少することがわかる。例えば、銅の表皮厚さは、６０Ｈｚで約８．５ｍｍである。高周波数の場合、表皮厚さは大幅に小さく（浅く）てもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
渦電流は、ジュール効果により導電材料を加熱することができ、この過程を誘導加熱と呼ぶ。誘導加熱は、脊椎固定刺激装置、心臓ペースメーカー及び神経刺激装置など、リード線を有するインプラントを装着した患者のＭＲＩスキャンを行っている最中に、組織の熱損傷を起こす可能性がある。ＭＲＩ開始直後の脳深部刺激インプラントでは、最大温度変化は２５．３８℃であると報告されている。金属先端部では更に加熱する場合もある。ペーシング電極（心臓ペーシングパルス発生器に装着されていない状態）の先端部で、ＭＲＩ開始から９０秒以内に６３．１８℃の温度上昇が発生したという報告がある。
【０００６】
そのため、ＭＲＩに起因する誘導加熱を低減した表面を有する新規な材料が求められている。従来の高導電率の金属材料を選択することで、表皮効果によって材料内に実際に導入されるエネルギー量を低減し、ＭＲＩに起因する誘導加熱を幾分低減することはできるが、この場合のＭＲＩに起因する誘導加熱でも、特定の用途においては依然として高すぎる可能性もある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の実施形態では、ＭＲＩに起因するインプラントの誘導加熱とそれに続く周囲組織の加熱が、材料の導電率に影響されるのみならず、他の熱物理的性質及び電磁特性（例えば、誘電率、透磁率、吸収、透過率、反射率、密度、比熱容量及び熱伝導率、加熱された材料から周囲組織への熱伝達）に大きく影響を受けることを認識している。例えば、非常に少量の磁場が材料に浸透する場合があるが、このような限定的な浸透でも、体積が小さければ全体を強く加熱する可能性が依然としてあり、ヒト組織を損傷する可能性がある。逆に、相当量の磁場が材料に浸透する場合があるが、熱はより大きな体積全体に広がることができるため、加熱が全体的に弱まり、ヒト組織への損傷が少なくなる。この点に関して、本開示の実施形態では、材料の導電性に加え、熱物理的性質（例えば、密度、比熱容量及び熱伝導率）がＭＲＩに起因する誘導加熱に関わっていることを認識している。そして、材料の熱物理的性質及び電磁特性が、その機械的特性（剛性、強度、疲労強度など）に影響を及ぼす。
【０００８】
例えば、比熱容量は、材料の単位質量の温度を１℃上昇させるために必要な磁気エネルギーを示すものであり、熱伝導率は、加熱された材料から周囲組織に熱が伝達される速度を特定するものである。また、機械的特性（例えば、弾性係数、降伏強度、疲労／破壊特性等）も重要である。一方、機械的特性は、材料の寿命、即ち、患者の体内で装置が安全な期間の尺度とすることができる。
【０００９】
本開示の実施形態は、導電率が高い従来の金属材料よりもＭＲＩに起因する誘導加熱が少ない粒子及び物品を含む組成物と、それを使用した物品及び装置を含む。例えば、ＭＲＩ適合性の高い移植可能な医療機器用の心臓及び神経刺激装置用リードを含む医療機器用である。医療用途では、ＭＲＩや磁気共鳴断層撮影（ＭＲＴ）の高周波（ＲＦ）磁場などの、経時的に急速に変化する電磁場に対してより高反射の表面となるように、医療用部品の表面を改質することで、渦電流によって起こる人体内での部品の誘導加熱が低減される。材料の大部分（未改質部分）と比較して、かかる反射面で入射磁場がより強く反射されるからである。一部の用途では、本明細書に開示される改質表面を材料の大部分よりも高吸収面としてもよい。本開示の実施形態は、ＭＲＩ以外の様々な医療用途、センサや検出器を含む高吸収性の改質表面を用いた非医療用途、及び太陽電池やエネルギーハーベスタ（回収装置）を含むエネルギー関連用途に用いることができる。
【００１０】
一実施形態は、バルク部とバルク部に一体化した外表面を有する基体材料（Ｍ）を含む粒子又は一体品などの一体組成物を含む。外表面は表面改質層を含む。表面改質層は、Ｍと少なくとも１種類の他の材料（Ｘ）を含む。Ｘは、通常、金属又は金属合金である。
【００１１】
本明細書で使用する「一体構造」及び「一体品」とは、組成中のバルク部と外表面との間が滑らかに遷移する、例えば、それぞれ組成が異なる２つの層の間に接着剤を有する物品のように、内部に境界が無い構造を称する。一部の実施形態において、Ｍは結晶格子の形態であり、Ｘは、Ｍの格子内の置換又は格子間原子である。一部の実施形態においては、表面改質層（Ｍ及びＸを含む）上に一体化されたＸのクラッド薄膜（例えば、厚さ５ｎｍ〜５００ｎｍ）も存在する。
【００１２】
表面改質層は、外表面から少なくとも１ｎｍの深さまで、通常は少なくとも１０ｎｍ、例えば１０ｎｍ〜５００ｎｍの深さまで延びる。表面改質層は、２５℃における導電率が、Ｍのバルク部の２５℃における導電率の少なくとも±２．５％である。実施形態において、物品は複数の表面改質部を含む周波数選択性表面（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｓｕｒｆａｃｅ：ＦＳＳ）ベースのメタマテリアルを含むことができ、複数の表面改質部は、共振周波数を発生させるように配置することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、例示的な実施形態による、レーザ加工室を含む５つの区画室を備えた密閉チャンバを含むワイヤのレーザ処理用の気密給送中材料処理システムの一例を図示している。
【図２Ａ−２Ｃ】図２Ａ−２Ｃは、例示的な実施形態による、ワイヤ上に各種メタマテリアル構造を形成することにより得られた物品を示す。図２Ａは、ワイヤの外周及び長手方向に沿ったレーザ改質による長方形及び／又は正方形の斑点を示し、図２Ｂは、ワイヤの長手方向に沿ったレーザ改質による円形状リングを示し、図２Ｃは、ワイヤの長手方向に沿ったレーザ改質による一周の螺旋又は数周の螺旋を示している。
【図３Ａ】図３Ａは、例示的な実施形態による、平坦な表面を有する材料にメタマテリアル構造を形成することにより得られたもの、例えば、矩形形状のメタマテリアル構造の材料を示している。
【図３Ｂ】図３Ｂは、例示的な実施形態による、材料Ｍを含むバルク部とＭとＸを有する表面改質層を含みバルク部に一体化した外表面を有する表面改質粒子を示す。
【図４】図４は、共振器回路の概念に基づき誘導電流を低減するために、改善された抵抗、静電容量及び／又はインダクタンスを有する改質表面層の形成に用いることができる層状のナノ及び微細構造を含む表面改質層を有する本開示の物品のスキャン画像を示す。
【図５】図５は、材料中の結晶化レベルを制御し、変圧器複数コアの場合と同程度まで誘導電流を低減することができる、金属中にガラス状のナノ及び微細構造を含む改質表面層を有する本開示の物品のスキャン画像を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、例示的な実施形態による、本開示の電磁場応答調整用材料表面改質によって形成された表面改質層を有する医療用物品の一部の概略断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、例示的な実施形態による、本開示の電磁場応答調整用材料表面改質によって形成された均一表面改質層を有する医療用物品の一部の概略断面図である。
【図７】図７は、例示的な実施形態による、本開示の医療用物品により提供される複数の通電ワイヤと、本開示の医療用物品により提供される電極リード線システムを任意的に含む医療機器の簡略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本開示で開示される実施形態を、図面全体を通して同じ参照番号が同様の又は同等の要素を示すために用いられている添付の図面を参照して説明する。図面は縮尺通りに描かれてはおらず、単に開示の実施形態を例示するためのものである。いくつかの態様を、例示のための適用例を参照して以下に説明する。多数の特定の詳細、関係性及び方法が、開示される実施形態の十分な理解を提供するために記載されることは理解されるべきである。しかし当業者は、本明細書に開示される主題が、１つもしくは複数の具体的な詳細を使用せずに、または他の方法を使用して実施されうることを容易に認識するであろう。他の例においては、周知の構造や動作は、周知ではない構造又は動作が不明瞭になることを避けるために、詳細に示されていない。本開示は、いくつかの行為が異なる順序で及び／又は他の行為もしくは事象と同時に生じうることから、例示された行為又は事象の順序によって限定されない。更に、例示された全ての行為又は事象が本開示による方法を実行するために必要とされるのではない。
【００１５】
本開示の広範囲で示す数値的範囲及びパラメータは近似値であるが、具体例に記載の数値は可能な限り正確に報告している。しかし、いずれの数値も、それらの各試験測定値において見られる標準偏差から必然的に生じる特定の誤差を本質的に包含する。更に、本明細書で開示される全ての範囲が、本明細書に組み込まれる全ての部分範囲を含むものと理解される。例えば、「１０未満」という範囲は、最小値０と最大値１０の間（及びそれを含む）の全ての部分範囲、つまり、０以上の最小値と１０以下の最大値を有する全ての部分範囲、例えば、１〜５、が含まれ得る。
【００１６】
本開示の実施形態は、拡散処理による反射面の製造を含む。本開示の一実施形態において、物品は、医療用材料（Ｍ）の外表面を改質することにより形成され、外表面における金属（Ｘ）を含む他の材料をＭの内部に組み込むことによって外表面を改質し、表面改質層を形成する。Ｘは、通常、金属又は金属合金である。
【００１７】
材料は複数の粒子でもよく、物品は、ワイヤ状、薄板状、プレート状、及び棒状とすることができる。物品の場合、物品の材料の外表面におけるＸの混入は、局所化してパターンを形成してもよく、又は、外表面の全範囲に行ってもよい。Ｘは、物品の表面改質層の２５℃における導電率が、Ｍのバルク部の２５℃における導電率よりも２.５％高く、又は、２．５％低くなるように選択することができる。本開示の材料及び物品は、他の物品や装置のうち、医療用インプラントのリード線、ステント及び手術器具に使用することができる。
【００１８】
一実施形態において、電気抵抗性材料中では電子が核に強固に結合していることから、医療用部品は、高電気抵抗性表面である表面改質層を有し、急速に変化する電磁場が部品中に渦電流を発生させる力を低下させている。本明細書において「医療用部品」は、生体適合性材料から形成され、医療用インプラントの一部、例えばペースメーカーのリード線、又は医療器具として定義される。医療器具としては、針、ナイフ、トング、又はＭＲＩ環境において外科的用途で使用される可能性のある他の道具が挙げられる。通常の場合、Ｍは金属又は金属合金を含むが、特定の実施形態においては、Ｍは合金を含む複合材料を含むセラミックやポリマ、又は上記の材料の組み合わせなどの非金属を含んでもよい。
【００１９】
Ｍが金属を含む場合、Ｍは通常、Ｔｉ又はＴａ（金属の場合）又はＭＰ３５Ｎ（金属合金の場合）などの非磁性金属又は非磁性金属合金である。例えば、ＭＰ３５Ｎ（又はＣｏ−Ｃｒ−Ｎｉ−Ｆｅ−Ｍｏ−Ｍｎ系合金）としては、Ｅｌｇｉｌｏｙ社製のエルジロイ（ＥＬＧＩＬＯＹ（登録商標））が知られている。ＭＰ３５Ｎは非磁性であり、超高引張強度（最大３００ｋｓｉ［２０６８ＭＰａ］）、良好な延性と強靱性及び優れた耐腐食性という特有の組み合わせを有している。ＭＰ３５Ｎは、一般に、心臓ペースメーカー用などの医療用引き出し導体に使用される。
【００２０】
上述したように、Ｘは金属又は金属合金を含むことができる。例えば、Ｘは、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ又はＡｌのうちの１種類以上を含むことができる。
【００２１】
Ｍは、提供可能なスポット径が小さいことにより局所的加熱が可能な一つ又は複数のレーザ光を用いて表面を改質し、所望の深さ、例えば、表皮厚さに相当する深さまで表面改質層を形成することができる。レーザは、被加工材料（材料Ｍを含む）に対するエネルギー伝送を正確に制御することができることから、被加工材料全体（バルク部）を大幅に加熱することなく、レーザで被加工材料の表面下の薄い部分を加熱することができる。被加工材料には、集束又は非集束レーザ光のいずれかを照射することができる。
【００２２】
一般に金属Ｘを含む有機金属化合物である本開示の金属前駆体は、後述するように、ＭにＸを混入して表面改質層を形成するために使用することができる。前駆体分子は、レーザによる加熱箇所で熱分解又は光分解又はその組合せにより化学的に分解され、Ｘの原子を形成する。その後、Ｘ原子は、一部又は全体がＭ中に拡散され、入射磁場の影響に対するＭ含有面の反射率を高める（又は低くする）ことができる。通常Ｘは、表面改質層の０．０５〜１０原子％の範囲内である。Ｘの濃度は十分に低くできるので、ＦＤＡ要件を既に満たし、本明細書の開示通りにＸを含むように改質された材料（Ｍ）は、別のＦＤＡ承認を要求されることはない。
【００２３】
被加工材料（粒子又は物品）は、制御されたレーザを用いて非常に高温（融解温度近く）まで局所的に加熱することができるため、溶質原子（Ｘ）の拡散係数は、熱平衡加熱条件下で得られるものより最大約５桁高くなるという予期し得ない発見があった。本明細書で定義される「熱平衡加熱条件」とは、被加工材料全体が同じ温度であり、その温度が時間経過とともに被加工材料内の場所によって異なることがない状況をいう。よって、本開示のレーザ表面拡散処理は、従来の平衡加熱プロセスで達成できるものよりも更に多くのＸの原子をＭに導入することを可能とし、これは単位体積当たりのＸを更に多くすること、及び、場合によっては拡散深さを更に深くすることを含む。したがって、本開示のレーザ拡散処理によって、Ｍの反射率を従来の平衡加熱プロセスよりも高くすることができる。
【００２４】
レーザ偏光は、Ｍ中におけるＸの拡散性を高めるために使用できる別のパラメータである。本明細書に記載する偏光は、レーザからの放射線の電界ベクトルの先端が放射線伝播方向に垂直な面上にトレースされる直線又は曲線を表す。Ｘの拡散性は、Ｍ原子の振動周波数に依存する。従来の加熱では、非偏光レーザ加熱であっても、原子が不規則に振動することによりフォノンのエネルギーが不規則に変化する。また、フォノンは、材料内を一貫性のない不規則な方向に伝播する。Ｍ内を不規則に一貫性なく移動する上記のフォノンは、Ｍ内におけるＸの一点から別の点への移動を妨げるため、Ｘの拡散性を低下させてしまう。本実施形態においては、フォノンの移動方向を制御するために偏光を使用することができ、これがＭ内におけるＸの拡散性に影響を与え、Ｍ内におけるＸの拡散性を全体的に高めている。
【００２５】
レーザ光は、通常、偏光ビームであり、直線偏光、円偏光又は楕円偏光、又はこれらの組み合わせとすることができる。一般に、レーザ装置からの発光は、非偏光である。ウォラストンプリズム、ロションプリズム及びセナルモンプリズムを含む複屈折材料ベースの１つ以上の偏光子を用いて、又はポッケルスセルなどの他の異方性材料系の光学素子を用いて、非偏光ビームから偏光ビームを生成することができる。粒径、結晶構造、格子定数及び結晶面の優先配向などのＭの微細構造特性、及び、電気化学的、熱機械的、電磁的及び物理的特性などのＸの性質に応じ、適切な偏光を用いて拡散性を高めることができる。
【００２６】
本開示の実施形態は、バルク部と外表面を有する金属基体材料を含む粒子又は線材などの被加工材料のレーザ処理を行う新規な材料加工装置も含み、その加工処理では、少なくとも外表面の一部でバルク部（Ｍ）に１種類又は複数種の他の材料（Ｘ）を添加して改質された表改質面層を形成することにより外表面を改質する。
【００２７】
図１は、それぞれの区画室間に真空シール１１７を有する５つの密閉された区画室１０１〜１０５を含むチャンバを備えた、ワイヤ１１２として示される物品のレーザ処理用の気密給送材料処理システム１００の一例を図示している。通常の処理では、前駆体である有機金属化合物が有毒及び／又は自然発火性である場合があり、処理システム１００は、安全にレーザ拡散処理を行うように密閉されたチャンバを含んで設計され、一実施形態では、図１に示す５つの密閉された区画室を含んでいる。真空ポンプは図示されていないが、各区画室１０１〜１０５から流出するものとして示される排気を流動させるために設けられている。
【００２８】
ワイヤ送出スプール１１１は区画室１０１内にあり、ワイヤ１１２は２つの不活性ガス充填バッファ室１０２、１０４及びレーザ加工室１０３を通過した後、区画室１０５内にある巻取スプール１１９により回収される。ワイヤ１１２は材料Ｍを含み、通常、区画室１０１に載置される前に、表面の不純物の除去、例えば、薄い金属酸化物層の除去などの処理が行われる。
【００２９】
ワイヤ１１２（又は処理中の他の材料）は、単体の材料Ｍ、又は支持体上にＭを含む基板クラッドを含む材料から構成されてもよい。後述するレーザ加工は、ワイヤ押し出しの後とすることができ、この場合のワイヤは、他の材料を含む支持体上に一体化されたＭを含む基板クラッドなど、少なくとも２種類の材料の一括押出で形成されている。レーザ加工室１０３内では、キャリアガス（例えば、アルゴン）と共に前駆体ガス又は気化ガス１１４が、注入口１１３を介して前駆体ノズル１１５に送られ、ワイヤ１１２に導入されるＸの原子は、通常Ｘを含む有機金属化合物を含む前駆体ガスを使用して供給される。一般に、有機金属化合物は有毒且つ自然発火性である。レーザ加工室１０３は、不活性又は反応条件下で、前処理及び後処理された材料Ｍのいずれでも収容することができ、材料Ｍを周囲空気から完全に隔離することができる。また、処理システム１００により、ワイヤ１１２などの材料又は粒子を一括又は連続処理することができる。
【００３０】
表面改質層は、レーザ加工室１０３で形成される。一部の実施形態では、表面改質層上に形成され、厚さが例えば５ｎｍ〜５００ｎｍのＸの主な原子（５０％を超える原子と定義される）の薄いクラッド層も存在する。主なＸの薄いクラッド層が表面改質層に形成されているかどうかとその厚さを制御するための変数として、レーザ照射及び／又は前駆体ガスの分圧を使用してもよい。例えば、約≦１００ｍＴｏｒｒの低分圧の前駆体ガスが表面改質層を形成するのみのである一方、表面改質層と一体にＸの主な原子の薄いクラッド層も形成するために、約５００ｍＴｏｒｒ又はそれ以上の高分圧の前駆体ガスを用いてもよい。例えば、Ｘの主な原子の薄いクラッド層は、８０〜１００原子％のＸ（残部がある場合は、Ｍ）を含むことができ、一方で、表面改質層は５〜１０原子％のＸと残部のＭを含むことができる。
【００３１】
設置された真空ポンプは、前駆体もキャリアガスも流れていない場合、区画室１０１〜１０５内を通常少なくとも低真空（例えば、約１ｍＴｏｒｒ）とする。前駆体又は気化ガスがキャリアガス１１４と共に流れている場合、区画室１０１〜１０５内の圧力は、およそ０．１〜１気圧（ａｔｍ）に保つことができる。作動中の区画室１０１〜１０５は、レーザ加工室１０３内の圧力（例えば、１ａｔｍ）より若干高い圧力（例えば、１．０５ａｔｍ）に保つことができる。バッファ室１０２及び１０４は、レーザ加工室１０３からバッファ室１０２及び１０４に漏出した全ての前駆体ガス又は気化ガス及び化学反応生成物を保持又は除去できる。
【００３２】
キャリアガスは、不活性又は非反応性ガス（例えば、アルゴン又は窒素）、又はワイヤ１１２の表面における前駆体分子の化学分解を促進する反応性ガス、又はその組み合わせとすることができる。前駆体の流量及び前駆体ノズル１１５は、ワイヤ１１２の表面上の前駆体分子の吸着が向上するように設計することができ、残りの前駆体分子は、適切な速度と流れ方向で前駆体ノズル１１５を出ることができ、レーザ・ワイヤ相互作用（レーザ・ワイヤ処理）域１２７でワイヤ１１２の周囲に前駆体被覆を形成する。
【００３３】
また、処理システム１００は、偏光レーザ光１３１を生成する光学素子１４５を含むものとして示されている。光学素子１４５は、レーザ１２２からガウス放射照度分布を有する非偏光の（あるいはランダムに偏光した）レーザ光１２３を受光し、均一な又は他の放射照度分布を有する偏光レーザ光１３１に変換すると同時に、光線を集束することができる。偏光レーザ光１３１は、直線偏光、円偏光又は方位偏光、又は光学素子１４５の設計に応じた他の偏光を有することができる。レーザ位置決め装置１２８は、自動的にレーザ光１２３の位置を制御して所望のパターンを生成する（例えば、後述する周波数選択性表面（ＦＳＳ）を形成する）コンピュータ制御の装置である。レーザ位置決め装置１２８は、レーザ光１２３の光路内に、音響光学デバイス（例えば、音響光学可変同調フィルタ（ＡＯＴＦ）又は音響光学偏向器）ベースなどの機械装置（例えば、Ｘ−Ｙスキャナ）又は電子走査装置を備えてもよい。
【００３４】
レーザ加工室１０３は、偏光レーザ光１３１を透過するウィンドウ１２９を含み、レーザ加工室１０３内でのレーザ加工を可能としている。吸着された前駆体分子は、レーザ・ワイヤ処理域１２７内のワイヤ１１２のレーザで加熱された表面において化学反応により分解し、拡散原子Ｘとその他の反応生成物を生成する。反応生成物がレーザ・ワイヤ処理域１２７外に出るのに従い、前駆体被覆がワイヤ１１２の表面に前駆体分子を供給し、化学反応が継続し、拡散原子Ｘが継続的に生成される。Ｘ原子の少なくとも一部は、その後、ワイヤ１１２の外表面に拡散する。
【００３５】
レーザ・ワイヤ処理域１２７におけるレーザ加熱により、ワイヤ１１２に熱応力が発生することがある。上記の応力は、適切な照射プロファイルを有する一つ以上のレーザ光を用いて、レーザ加工室１０３又はレーザ・ワイヤ処理域１２７の後にあるバッファ室１０４でワイヤを加熱することにより緩和することができる。レーザ加工室１０３から反応生成物と全ての残留前駆体分子を除去するために、この区画室において、１つ以上の吸入口を用いてレーザ加工室１０３に不活性ガスを送ると共に真空ポンプに連結された１つ以上の排出口を用いてガス混合物を放出することで、定常流パターンを形成することができる。この工程により、処理中のレーザ加工室１０３内の圧力を一定に維持することができる。同様に、上述したように、通常区画室１０１、１０２、１０４及び１０５には、真空ポンプに連結した排気孔が装備されており、一定の圧力を維持するために過剰なガスを放出する。
【００３６】
光学素子１４５は、不均一（ガウス）光強度分布をより均一な光強度分布とする偏光機能と焦点調節機能を有し、本明細書では「光線整形光学素子」と称する。光学素子１４５は、ガウス放射照度分布を有する非偏光の（あるいはランダムに偏光した）レーザ光１２３を受光し、これを均一な又は他の放射照度分布を有する偏光レーザ光１３１に変換すると同時に、光線を集束することができる。変換された光線は、直線偏光、円偏光又は方位偏光、又は各光学素子の設計に応じた他の偏光を有することができる。
【００３７】
本開示の実施形態は、メタマテリアル構造を形成することにより反射面を有する物品とする方法も含む。メタマテリアルは、周期構造を含む。電磁メタマテリアルは、処理される放射線の波長よりも小さい構造的特徴を有することで、電磁波に影響を与える。
【００３８】
メタマテリアルの共鳴特性は周波数分散と狭い動作帯域幅をもたらし、メタマテリアルを含む要素の形状及び寸法によって、中心周波数が固定されている。本開示の実施形態は、周波数選択性表面（ＦＳＳ）ベースのメタマテリアルを含む。ＦＳＳは、特定の幾何学的形状を有する平面的な金属元素の２次元周期アレイとして製造することができ、又は、金属スクリーン上の周期的開口部とすることができる。上記の表面の透過率及び反射係数は、動作周波数に依存し、また、偏光及び伝送電磁波の材料にあたる角度又は入射角に依存してもよい。
【００３９】
上述したように、経時的に変化する磁場は、金属材料中に渦電流とこれに伴う電界を発生させる。例えば処理システム１００を用いて、導電性構造又は抵抗性構造、又はその組み合わせを形成することにより、物品表面の電流の流れを電気回路で制御することができる。処理システム１００を用い、適切なレンズ又は回折光学素子又はその組み合わせを用いてレーザ光を集束し、必要とされるメタマテリアルのサイズより小さい又は同等の非常に小さいスポットサイズとすることで、選択的なメタマテリアル構造を形成することができる。集束されたレーザスポットは、ワイヤ表面上の選択された領域のみに到達するようにコンピュータ制御で配向することができ、これによりワイヤ１１２の表面は、レーザがワイヤ１１２の外表面と交差する部分のみ改質することができる。
【００４０】
メタマテリアル構造により、材料の表面における抵抗、静電容量及び／又はインダクタンスを改善することができ、一実施形態では、所望の高周波（ＲＦ）周波数に基づいて共振周波数を設定できる周波数制御回路を形成して、入射場の吸収を低減することにより、誘導電流を減少させる。本開示のメタマテリアル構造の設計は、通常、電磁界（ＥＭ）シミュレータを用いるなど、コンピュータを使ったものである。例えば、ＥＭシミュレーションツールの１つのとして、有限要素法を用いるアンソフト社製のＨＦＳＳがある。
【００４１】
また、ＭＲＩ環境下での材料Ｍの視認性も、上記の構造により高めることができる。本開示の材料の表面において電気抵抗、静電容量及び／又はインダクタンスを変更する作用によれば、入射場の表面反射率を高めることで、材料のＭＲＩ視認性を向上させることができる
【００４２】
インターベンショナルＭＲＩは、手術の際に患者の体内のＭＲＩ撮像に使用される技術である。ＭＲＩ視認性が高められた実施形態は、外科手術中に使用される手術道具（例えば、針）及び／又はＭＲＩ誘導手術で補助するための実際の移植品に用いることができる。ＭＲＩ誘導心臓手術及びＭＲＩ誘導脳外科手術は、特定の例である。
【００４３】
メタマテリアル周期構造の形状は、材料の特性と入射場の周波数に応じて（例えば、ＥＭシミュレータを用いて）設計することができる。後述するように、図２Ａ〜Ｃ及び図３Ａで、ワイヤ上に形成されたメタマテリアル構造の例を幾つか示す。他の材料Ｘの濃度は、メタマテリアル構造によって変化させることができ、異なる抵抗及びインピーダンスを有する構造要素の製造を可能とする。ＦＳＳにおける隣接する構造要素同士の間の距離を変化させて、異なる複数の静電容量及びインダクタンスを発生させることができる。上記の電気的特性を変化させることにより、メタマテリアル構造によって形成される電気回路ネットワークの共振周波数を変化させることができる。
【００４４】
ワイヤの外表面上の矩形、円形及び螺旋の３種類のメタマテリアル構造の例を、図２Ａ〜Ｃにそれぞれ図示する。上記の実施形態において、一体化された外表面は、複数の表面改質部と複数の表面非改質部を含むパターン形成された表面層を含む表面改質層である。図２Ａにおける表面改質層２０５は、ワイヤの外周及び長手方向に沿った表面改質部２１０と、表面非改質部２１５を含む。図２Ｂにおける表面改質層２３０は、ワイヤの長手方向に沿った表面改質部２４０と、表面非改質部２４５を含む。図２Ｃにおける表面改質層２６０は、ワイヤの長手方向に沿った表面改質部２７０と、表面非改質部２７５を含む。
【００４５】
図３Ａに示す物品３００は、平面上に矩形のメタマテリアル構造を含み、Ｍを含む基板３０５上に構築されている。改質表面層３１５は、ＭとＸを含む図３Ａに示す表面改質素子３１０を含み、これらは、幅（ｗ）と長さ（ｌ）を有し、表面非改質部３２５によって、幅方向に間隔Ｓｗ、長手方向に間隔Ｓｌを有するように互いに離間する。表面改質素子３１０は、上述したように、処理システム１００によるレーザ照射を用いて形成することができる。
【００４６】
図３Ｂは、材料Ｍを含むバルク部３６０と、ＭとＸの両方を含みバルク部に一体化した表面改質層３２０を有する表面改質粒子３５０を示す。表面改質層３２０は、外表面から少なくとも１ｎｍの深さまで延びる。
【００４７】
図４は、層状のナノ及び微細構造を含む表面改質層を有する本開示の物品のスキャン画像を示す。図１に示す処理システム１００を用いて、上記の構造及びその関連構造を製造することができる。
【００４８】
本開示の実施形態は、誘導加熱を低減するためにパターン形成されたガラス状構造の製造も含む。２成分又は複数成分の非晶質合金である金属ガラスは、急冷により、又は熱力学的又は空間的に結晶化を妨げることにより形成することができる。ガラス状金属は、非常に高い電気抵抗を有するので、変圧器の誘導加熱を低減するのに適している。
【００４９】
図５は、ガラス状金属を含む改質表面層を有する本開示の物品のスキャン画像を示す。ガラス状金属は、非晶質金属や金属ガラスとしても知られる。ガラス状金属は、不規則な原子スケール構造を持つ固体金属材料（通常は合金）であり、従って、ガラスである。ガラス状のナノ及び微細構造は、表面全体を変質することなしに渦電流の流れを妨げるようなパターンで作ることができる。ガラス状金属は、材料中の結晶化レベルを制御するための本明細書に開示される方法によって、金属内に生成することができる。このような一実施形態において、元素Ｘは、物質Ｍ中の原子の順序を壊して結晶質から非晶質又はガラス質とするよう選択することができる。かかるガラス状構造は、電磁波、経時的に変化する電界及び経時的に変化する磁場に対する材料の応答に影響を与え、誘導電流を低減し、その結果、変圧器鉄心と同様に誘導加熱を大きく抑えることができる。
【００５０】
各種の合金化元素（Ｘ）を、上述したレーザによる表面拡散処理により十分な濃度でＭ中に拡散し、結晶化レベルを調整することができる。合金化に加え、レーザ加工に特有の急速加熱及び急速冷却を利用し、材料の薄層を溶融して急冷し、Ｍの表面にガラス状のナノ及び微細構造を形成することができる。同様に、表面の電磁特性を調整するために、上述したメタマテリアル製造技術によって、金属ガラスをＭの表面にメタマテリアル構造の形態で製造することができ、Ｍの入射電磁波応答及び電磁場応答に影響を与える。
【００５１】
本開示の実施形態は、ＭＲＩ環境におけるインプラントの視認性を向上させる実施形態を含む。ステントや骨修復用の固定具（金属板及びネジ）などのインプラントは、現代医療において広く用いられている。しかし、ＭＲＩ環境でこのようなインプラントの画像の乱れの発生は、ＭＲＩを使用してその最大限の能力で高度な臨床診断と非侵襲的健康診断を行うにあたり、重大な障害となりかねない。
【００５２】
視認性を向上させるだけでなく、画像の乱れをなくすため、上記に開示する技術により、インプラントの要所で表面を調整することができる。例えば、その要所は、材料両端部近くのわずかな領域、又は材料の長手方向に沿った遠隔したいくつかの領域、又はその組み合わせとすることができる。上記の選択された位置はＭ内部のＸの拡散によって変化させることができ、材料の反射率を向上させて、視認性を高めることができる。また、かかる位置にガラス状構造、メタマテリアル構造、ラメラ構造又はその組合せを形成し、反射率を向上させて、視認性を高めることもできる。逆に、画像又はインプラントの異なる領域の組み合わせにコントラストを与えるために、吸収を高めることもできる。
【００５３】
インプラント又は材料の複数の改質領域は、ＭＲＩで使用される磁場と個々に相互作用することができ、ＭＲＩ装置によりインプラントの改質部の画像を表示するために使用することができる。上述したように画像にインプラントの境界の輪郭が示されるように、局部的に処理を行うことができる。他の実施形態においては、画像の乱れ（例えば、再狭窄の内部を見られるが、小球状として描画されるステント）をなくすため、インプラントの表面全体を改質することができる。
【００５４】
本開示の実施形態から利益を得ることができる医療機器又は部品の例として、電池などの電源に結合されて電流を搬送するもの、例えば心臓リード（例えば、ペースメーカー装置の場合）や神経刺激用リード（神経刺激装置）、及び電流を搬送しないもの、例えばクリップ、ステープル、マーカー、カテーテルのステント、ガイドワイヤ、整形外科用インプラント、人工内耳及び弁などがあるが、これらに限定されない。
【００５５】
また、医療機器の方法論も、上記に開示した原理に基づいて構想することができる。ＦＳＳベースの共振を用いることで的を絞った加熱は、腫瘍又は癌性細胞を破壊するために使用することができる。これは標的放射線療法と似ているが、有害な熱加熱をあまり使用しない。例えば、レーザドープされた針は、腫瘍又は癌性組織に挿入することができる。その後、針は、ＭＲＩスキャンを受けて加熱し、局所的に腫瘍を破壊させることができる。
【００５６】
また、本開示の実施形態は、電磁スペクトルの波長が異なる吸収性表面の製造も含む。上記の開示の多くは、多数の適用可能な用途の一つが誘導加熱の低減である、反射面形成のための技術、微細構造及びナノ構造に関するものである。一方、本実施形態は、センサ、検出器、太陽電池及びエネルギーハーベスティングデバイスを含む用途において、特定の波長範囲で選択的に電磁波の吸収を高めるための吸収性表面を形成するために用いることができる。
【００５７】
１種類以上の元素（Ｘ）を、上述のレーザ表面拡散処理によって材料Ｍ中に拡散し、その導電率を低下させると共に所定の波長の電磁波の吸収係数を高めることができる。上記元素を材料Ｍの選択された領域内に拡散し、電気抵抗、抵抗率、静電容量、インダクタンス、電子移動度、誘電率、透磁率、インピーダンス及び電子密度などの他の特性を変化させ、Ｍの吸収度を高めることができる。上記の特性も、Ｍの表面にメタマテリアル構造と共に層状のナノ構造と微細構造を形成することにより調整することができ、所定の波長に対する吸収度が高められる。吸収度が高められた改質表面の例を、上述した図２Ａ〜Ｃ及び図３Ａ〜５に示す。吸収度が高められたメタマテリアル構造の場合、Ｘの濃度など各構成要素の組成及び隣接する素子同士（例えば、表面改質素子３１０同士）の間の距離を異ならせることにより、上記の素子によって形成される電気回路網の共振周波数が入射場の周波数を有する位相と同一位相になる。この種の位相整合面は、吸収度を高める。ガラス状構造及びラメラ構造では、材料組成とパターン間の距離は、吸収を高める位相整合面を製造するために変化させることができる。先に上述した吸収度を減少させる一部の例では、複数の素子によって形成された電気回路網の共振周波数が入射場の周波数を有する位相外となるように、表面を設計することができる。この種の位相不整合面は、吸収度を低下させることができる。
【００５８】
図６Ａは、例示的な実施形態による、電磁場応答調整用本開示の材料表面改質によって形成された表面改質層を有する医療用物品６００の一部の概略断面図である。医療用物品は、通電性でも非通電性でもよい。通電性の医療用物品は、通電ワイヤを含むペースメーカー装置や神経刺激装置であってもよい。非通電性の医療用物品は、外科用の縫合針、クリップ、ステープル、マーカー、カテーテルのステント、ガイドワイヤ、整形外科用インプラント、人工内耳又は弁であることができる。
【００５９】
医療用物品６００は、材料（Ｍ）を有するバルク部６０２を有する基体と、Ｍを有しＸは有しない表面非改質部６０３ｂにより離間されるＭとＸを有する複数の表面改質部６０３ａを有する表面改質層６０３を備える。一実施形態において、表面層６０３は、図３に示すものと類似するメタマテリアル構造を提供する。表面改質部６０３ａは、表面層６０３の外端から少なくとも１ｎｍの深さまでそれぞれ延びる。表面改質部６０３ａは、２５℃における導電率が、Ｍの２５℃におけるバルク導電率の±２．５％である。
【００６０】
図６Ｂは、例示的な実施形態による、電磁場応答調整用本開示の材料表面改質によって形成された均一表面改質層６５１を有する医療用物品６５０の一部の概略断面図である。表面改質層６５１は均一に改質されており、したがって、表面非改質部６０３ｂを含む医療用物品６００の表面改質層６０３とは異なる。
【００６１】
図７は、医療用物品６００により提供される通電ワイヤと、任意で医療用物品６００により提供される電極リード線システム７３０を含む医療機器７００の簡略ブロック図である。医療装置７００は、バッテリ７１０などの電源ブロックと、電気パルス発生器ブロック７２０と、電極リード線システムブロック７３０を含む。各ブロックは、電気配線として実施される医療用物品６００により、互いに電気的に接続される。医療装置７００は、ペースメーカー装置又は神経刺激装置であることができる。
【００６２】
センサへの本開示の適用に関し、ガス及びその他の材料（固体及び液体）は放射線を放出し、上記の発光スペクトルは、材料ごとに固有のスペクトル波長を示す。熱電対の先端は、選択的にこの固有波長の放射線を吸収するように、上述のナノ構造及び微細構造改質技術により調整することができる。この吸収により先端部が加熱され、その結果、標準的な熱電対に電圧又は電流信号が発生する。単に波長特定センサの先端からの信号が存在するだけで、ガスの本質の判断が可能であり、信号の大きさは、センサの適切な較正と共にガスの濃度を決定するために用いることができる。この手法は、液滴状懸濁液とガス中の固体粒子の濃度を識別及び決定するためにも用いることができる。
【００６３】
このセンサの原理の別の実施形態は、放射線検出と撮像である。ボロメータが、撮像用途として、特定の波長範囲（８μｍ〜１０μｍ）で非冷却検出器として使用される。かかる検出器では、入射放射線が、検知素子を加熱し、検知素子の抵抗がその温度に応じて変化する。この現象は、検知素子に接続された電気回路内の電流及び電圧を変化させる。電流又は電圧信号の変化は、検出器が物体から受信した放射量に基づき物体の画像を構成するために使用される。かかる検出器の素材（検知素子）は、選択的に特定の波長範囲の放射線を吸収するように、共振用ＦＳＳ材料の使用などの上述のナノ構造及び微細構造改質技術により製造することができる。この実施形態では、電磁スペクトルの様々な波長範囲に対する検出素子が製造可能である。
【００６４】
この特定波長の吸収能力は、改良型太陽光電池と電気エネルギーハーベスティング用途に利用することができる。一般に、全ての金属の反射率は、太陽のスペクトルの可視領域内では非常に高い。熱電対の先端の吸収度は、上述の材料改質技術により、この可視領域で高めることができる。このように改質された先端は一層多くの太陽エネルギーを吸収するため、改質された先端は、従来の熱電対の先端よりも高温に加熱される。より熱くなった先端は、熱電対の基本的な動作原理に基づきより多くの電流を生成する。太陽エネルギーから多量の電流を生成するために、このような改質先端を断熱構造に多数埋め込むことができる。
【００６５】
廃熱源からの電気エネルギーハーベスティングと紫外線エネルギーから電気エネルギーへの変換に関して、発生源の分光エネルギー分布を、かかる発生源から放出される放射線の主波長範囲を特定するために測定することができる。上記の波長に基づき適切な材料を熱電対の先端に拡散させることができ、同時に、先端のナノ及び微細構造に変化をもたらすことができる。改質された先端は、入射放射線の大半を吸収し、従来の熱電対より多くの電気を生成する。
【００６６】
本開示の実施形態の別の用途は、細胞の局所加熱への適用である。上述したように、本開示の表面改質粒子は、特定の波長での吸収が高まるように製造することができる。高まった吸収を利用し、従来の均一な粒子によりもたらされる加熱を強化することができる。本開示の表面改質粒子は、ゾル−ゲル処理によるものなど、数々の供給源により提供することができる。
【００６７】
上述した表面改質処理は、材料、物品又は装置の製造中の中間段階として行うことができ、必ずしも最終工程ではない。これにより、後続の通常処理で、材料又は装置の機械的特性（例えば、弾性係数、降伏強度、疲労／破壊特性）や生体適合特性（例えば、酸化物又は保護コーティング）、薬理学的特性（例えば、薬剤溶出性コーティング）を向上させることができる。
【００６８】
一実施形態は、レーザ拡散及びワイヤの表面パターン形成に続いて次の押出工程を行い、ワイヤの機械的特性を向上させる場合である。別の実施形態は、レーザ拡散及びワイヤのパターン形成の直後に、（拡散及びパターン形成を行わずに）レーザ加熱処理を行いワイヤの機械的特性を向上させる場合である。
【００６９】
本開示の種々の実施形態について説明してきたが、これらは例としてのみ与えられたのであって、限定されないことを理解されたい。本開示の精神又は範囲から逸脱することなく、本開示に従い、本明細書に開示される主題を様々に変更することができる。また、特定の特徴が複数ある実施形態のうちの一つのみに関して開示されたが、このような特徴は、所定の又は特定の利用に関して所望される又は有利な他の形態の一つ以上の他の特徴と組み合わせてもよい。
【００７０】
本明細書に使用される専門用語は、特定の実施形態を説明するという目的のためのみであり、本発明を限定していることを意図していない。本明細書に使用されるとき、単数形の「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈が他に明確に指示しない限りは、複数形も含むことを意図する。更に、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「有している（ｈａｖｉｎｇ）」、「有する（ｈａｓ）」、「有する（ｗｉｔｈ）」という用語又はそれらの変化形が発明の詳細な説明及び／又は請求項で使用されている範囲に関して、上記の用語は、用語「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様な意味で包含的なものであることが意図されている。
【００７１】
他に規定されない限りは、本明細書に使用されるすべての用語（技術用語及び科学用語を含む）は、本発明の実施形態が属する当業者が一般的に理解するのと同じ意味を有する。一般的に使用される辞書に規定されるものなど、用語は、関連技術の文脈におけるそれらの意味と整合性がとれる意味を有すると解釈されるべきであること、及び本明細書にそのように明確に規定されない限り、理想的又は非常に形式的な意味において解釈されることにはならないことが理解される。
【図１】
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【図２Ａ−２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2014522273.tif 000013
2014522273.tif 000014
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