○難波参考人　ただいま御紹介いただきました難波でございます。きょうは、こういう晴れがましいところでお話をする機会を与えられまして、非常に光栄に存じておる次第でございます。
　レーザー科学の進歩というものは最近非常に目覚ましいものがあるわけでございますが、私はレーザー科学というよりレーザー技術という方が専門でありまして、話はむしろそちらの方になるかと思います。
　今世紀のエレクトロニクスの分野での二大発明ということでございますが、よく言われるのがトランジスタの発明とレーザーの発明というわけであります。戦時中非常に強力に進められたレーダーの研究成果、それの発展上にトランジスタあるいはレーザー、そういうものの発明があったわけであります。御承知のように戦時中レーダーの研究というものが非常に強力に進められまして、これは主として米国を中心に行われたわけでありますが、ここに史上例を見ないような頭脳の集中と研究費の集中といいますか、それも時間的な制約を伴っての、いわゆる今の言葉で言う非常に大きなプロジェクト研究というのが行われたわけであります。それに伴って当然レーダーは非常に進歩したわけでありますが、それの基礎としていろいろな研究が行われまして、その発展上にトランジスタの発明とレーザーの発明、そういう大きな成果が出ておるということが言えるかと思います。
　それで、最初に私ごとで恐縮なんですが、戦時中の原体験といいますか、そういうものをちょっと話しておきたいと思っております。
　私は戦時中十六から十七ぐらいにかけて海軍兵学校へ行っておりまして、そこで二年間ほど教育を受けたわけでありますが、その教官連中が前線から帰ってきまして異口同音に言っていたのがレーダーにやられたということで、それをいつも聞いておったわけであります。第二次世界大戦の決定的な敗北は、最後は原爆で行われたわけでありますが、その前に海軍が壊滅したのは、飛行機の差もありますが、主として伝統的な海軍の戦術で言いますと測距儀とレーダーの戦いで、レーダーの方が当然すぐれておったということが言えるわけであります。そういうことがあってかどうか知りませんが、我々のクラスメートで戦後大学へ行った連中の中には、通信工学へ行った連中が非常に多かったわけであります。最近、教育問題が非常に注目されていろいろ臨調なんかで取り上げられておりますが、そういう少年時代の原体験というものがその後の人生にかなり大きな影響を及ぼすと思えるわけであります。
　それで、ちょうど大学へ行っておりますときに、昭和二十二年でありますがトランジスタの発明がありまして、そのすぐ直後に、昭和二十四年でしたか、その当時東北大学の渡辺教授が全国を行脚されてトランジスタなるものを解説して回られたわけであります。二十四年にその話を聞いて非常に感激したわけでありますが、その後二十五年に大学を出てすぐ理化学研究所へ入りまして、研究に入ったわけであります。研究を始めてしばらくして、昭和二十八年ですか、ノーベル賞をもらったタウンズという先生、これはメーザーからレーザーの研究でノーベル賞をもらった方でありますが、その講演がありまして、そこで初めて分子を使った発振器というアイデアが示されたわけであります。
　私は、その後昭和三十年ごろから、原体験があったせいかもしれませんが、光変調という研究に入っていきまして、光変調に有効な結晶の製作とか、光を変調するのにとうやったら一番有効に変調できるかというふうな研究をやっておったわけでありますが、三、四年研究しておりましたころ、トランジスタの延長線上にあるマイクロエレクトロニクスという分野が非常に活発に研究をされ始めたわけであります。これは人工衛星が上げられたこととも非常に関連が深いわけでありますが、あるいはアメリカのミサイルなんかの研究と関連してでありますが、そういうものに搭載する電子機器を非常に小型化しなければいかぬというので、マイクロエレクトロニクスの研究が非常に強力に取り上げられたわけであります。私は光変調の研究をやっておったわけでありますが、それが一段落しましてちょっと行き詰まっておるときにちょうどマイクロエレクトロニクスの研究というものが出たものですから、そちらに方向転換いたしまして、その後マイクロエレクトロニクスの基礎的な研究ということで、電子ビームによる微細加工とか、あるいはそれに関連して、しばらくしてまたレーザーが出た後レーザー加工なんかもやってまいりましたが、いわゆる電子ビームとかイオンビームとかレーザー、そういうビームを使った半導体のプロセスというのを中心に研究を進めてきておるわけであります。
　ちょうど光変調の研究からマイクロエレクトロニクスの研究に切りかえたころ、昭和三十五年にレーザーの発明があったわけであります。これは私にとって非常に残念なことで、光変調の研究を続けておりましたらすぐレーザーの研究に結びつけたわけでありますが、ちょうど中断してマイクロエレクトロニクスの研究がスタートしたときにレーザーの発見が報ぜられたものでありますから、すぐにそちらに研究を進めることができなくて、二年ほどおくれて研究がスタートするようになったのであります。いずれにしましても、何らかの意味でエレクトロニクスの二大発明であるトランジスタの延長線上にあるマイクロエレクトロニクス、現在で言うとＬＳＩ、超ＬＳＩという分野と、それからレーザーの延長線上にあるレーザー加工とかレーザープロセスあるいはレーザーによるレーザー誘起化学とか、そういう分野の研究の両者に携わることができたことは非常にラッキーだったというふうに考えております。
　それで、年代的に言いますと一九六五年、昭和四十年ころがしＳＩの研究が始まったころでありますが、ちょうど昭和三十年から昭和四十年ごろにかけて、我々が若い研究者であったころの米国のその方面における圧倒的な強さというのは非常にかけ離れておりまして、日本からたまにアメリカへ行ってみると驚くようなことはかり見聞きしたのでありますが、それから十数年たった昭和五十年代になってきますと割合に米国の技術と日本の技術が接近してまいりまして、現在ではそんなに離れてないという感じが非常に強いわけであります。分野によっては、例えば軍需とかそういう分野では、日本では研究する体制ができてないものですから依然としてかなり差は大きいわけでありますが、民需に関係するような問題ではかなり接近しておる。あるいはある面では多少日本の方が米国をリードしておる面もあるという状況でありますが、昭和三十年代に研究をやっておったころから見ますと、非常に今昔の感があるわけであります。
　現代は情報化社会になるわけでありますが、それはコンピューターテクノロジー、コンピューターと光通信といいますか、そういうものの二本の柱で支えられておるということが言われておりますが、そのコンピューターのもとになっておるのが、トランジスタの発明からしＳＩ、超ＬＳＩと進んできた半導体技術であります。また光通信に結びつくもとがレーザーの発明にあるわけでありまして、まさしく現代の情報化社会というのは、そういう終戦直後にありました二大発明によって方向づけられておるというふうに言ってもいいかと思います。
　資料をお配りしておりますので、それによってレーザー科学の研究開発の概略をお話しいたします。
　最初に、レーザーがなぜそんなにいいかということを説明していかなければいかぬわけでありますが、これは既にこの前、霜田先生からのお話もあったと思いますが、レーザー光の非常に特徴的な性質にかかわっておるわけであります。その一つは、非常に可干渉性が大きい。可干渉性がよくて、それはとりもなおさず単色性がいいということになるわけでありますが、そういうレーザー光の一番大きな特徴があるわけであります。気体レーザーでは、同一位相で光を放出する時間、といいますから、光が波として続いておる時間でありますが、それが最も長い場合で〇・一秒くらい続いておる。〇・一秒といいますと、光の進む速度が毎秒３かける10の10乗センチメートルでありますから、３かける10の7乗メーターでも干渉し得るというわけであります。これに対しまして従来のこういう螢光灯なんかの光ですと、同一位相で発振する時間というのはせいぜい10のマイナス９乗秒程度でありますから、干渉する距離もせいぜい数十センチを出ないというものであります。そういうレーザーでは可干渉時間が長いということは、当然スペクトル線幅も非常に狭く、非常にシャープな単一波長の光を出しておるということが言えるわけであります。レーザー光の一つの大きな特徴が単色性ということにあるわけでありますが、その特徴を生かした応用がいろいろまた発展しておるわけであります。
　それからもう一つは、非常にいい指向性を持っておるということが言えるわけであります。平行度が非常によいということで、光の開き角は気体レーザーでは10のマイナス４乗ラジアンから10のマイナス３乗ラジアン、固体レーザーで10のマイナス３乗ラジアンから10のマイナス２乗ラジアンといいますから、気体レーザーでは大体何秒というオーダー、固体レーザーで分のオーダー波になるわけであります。太陽光線はどのくらいかといいますと、今までは太陽光線は平行光線だと言われておったわけでありますが、その開き角は10のマイナス２乗ラジアンでありますから、固体レーザーの悪い方と大体似たようなところであります。すなわち、この指向性を使ったいろいろな応用が出てきている。例えばお月さんまで行っても余り広がらないとか、したがってお月さんに鏡を置いてきて、地球上でその鏡の反射光をとらえるということも可能になるわけであります。
　それから、三番目に高出力性というのが言われております。これは、パルス発振の固体レーザーでいいますと非常に大きい10の13乗ワット、もっとそれ以上にも達しておるというわけで、これは後ですぐ応用に出てまいりますが、レーザー核融合なんかには非常に高出力であるということを応用するわけであります。それから、連続発振の気体レーザーで最高五十キロワット程度の出力が出ております。これはレーザー加工とか、そういうものに応用としてはつながるわけであります。比較のために、太陽光線が地球表面でどのくらいの照射量がといいますと、一平方センチ当たり〇・一ワットですね。それに比べてレーザーがいかに大きなパワーかということがわかるかと思います。したがって、こういう高出力で指向性のよいレーザー光をレンズで集束いたしますと、非常に小さい部分に非常に大きなレーザー出力を投入することができるということで、種々の加工あるいは核融合等に使えるわけであります。
　その四枚くらい後に表がございますが、表１というのにいろいろなエネルギー源でどのくらいの最小スポット面積が得られるかということをちょっと示しております。例えばよく溶接なんかに使われておりますアセチレンガスですね、それが最小スポット面積が10のマイナス２乗平方センチ、したがって強度といいますと10の４乗ワット・パー平方センチメーターということになるわけであります。太陽光がそれより一けたスポット面積が小さくて、したがって強度が一けた大きいというぐあいになります。それから最近よく使われております電子ビーム、溶接なんかに非常によく使われておりますが、電子ビームが最小スポット面積が昨平方センチ、強度が10の９乗ワット・パー平方センチということになります。それに対してレーザーは、最小スポット面積は電子ビームよりも少し劣って10のマイナス５乗というふうに大きいわけでありますが、レーザーの方が強度は強いということで10の９乗ワット・パー平方センチぐらいになります。それから、パルス発振ですと多少スポット面積は大きくなりますが、強度は瞬間的に非常に強い強度が得られるので10の17乗ワット・パー平方センチメーターということになり、ほかの方法では考えられないような大きな瞬間的なレーザー出力強度が得られるわけであります。
　それから、もう一つのレーザーの重要な性質に、非常に短パルスにできるということが言われます。レーザーでは光の放出時間というのを非常に短く制御することができます。パルス幅にして、今まで最高が10のマイナス14乗秒程度のレーザー光のパルスを得ることに成功しております。10のマイナス14乗秒といいますと、光の進む距離にしまして約三マイクロメーターぐらいでありますから、千分の三ミリぐらいです。我々の実験室でもこういう10のマイナス14乗秒には行ってないわけでありますが、10のマイナス12乗秒ぐらいの実験はいつもやっておるわけでありまして、10のマイナス12乗秒といたしますと、光の距離にして約〇・三ミリくらいですね。そういう実験をやっておりますと、光が３かける10の10乗センチの非常に高速で空間を飛んでおるわけでありますが、その約〇・三ミリの板状の光が空間をずっと流れていっておるというふうなことになるわけであります。
　それで、なぜそんな短い光を必要としておるかといいますと、これはいろいろな科学研究で非常に短時間に起こる現象とか、化学反応の一番初期の過程とか、あるいは半導体なんかの中で起こっておるあの電子現象の非常に速い現象、そういうものを研究しようというときに、こういう非常に短いレーザーパルスで固体あるいは液体を励起して変化が起こるわけでありますが、その変化をまた非常に短いレーザー光線を照射して測定するというふうな研究が最近非常に盛んになっておるわけであります。こういう研究は、レーザーを使う以外には方法はないわけであります。
　それからまた今の表に戻らしていただきまして表２というのがございますが、ここに、今出ておりますいろいろなレーザーの特性というものを書いております。一番左の端に固体レーザー、気体レーザー、色素レーザー、半導体レーザーというふうに書いておりますが、特徴のあるところだけちょっと説明いたしますと、固体レーザー、これは一番最初に昭和三十五年に発振に成功したのがルビーでありますが、ルビーの〇・六九四三の赤い光、これは変換効率がマキシマム一％くらい、開き角が10のマイナス２乗から10のマイナス３乗ラジアンくらいの光であります。その後ネオジウムガラスで発振に成功いたしまして、最近では同じようなネオジウムですが、ＹＡＧという結晶の中にネオジウムを入れたものがよく使われております。しかし、結晶ではガラスのような大きなものはできないので、さっき言いましたような核融合に使われるような十の十何乗ワットというような大きな出力になりますと、大面積のガラスを使いまして発振とか増幅とかをやらしておるようでございます。
　それから気体レーザーでは、下から二番目に書いてありますヘリウム・ネオンレーザー、これは昭和三十六年に発振に成功いたしたわけでありますが、これもネオンの赤い光であります。それから、下から四番目に書いてありますがアルゴンイオンレーザー、それから窒素レーザー、そういうものが出てまいりまして、かなり出力の大きなレーザーが出てきておるわけであります。しかし気体レーザーでは、炭酸ガスレーザーというのが一番よく使われておるわけでありまして、これは変換効率が極端にいいわけであります。一〇％ぐらいの変換効率が見られる。出力も五十キロワットぐらいまで出ておるということで、ガスレーザー、気体レーザーとしては非常に重要なレーザーでありまして、ハイパワーを要求されるような応用にはほとんど炭酸ガスレーザーが使われておるというわけであります。それから、最近よく見られるレーザーショーなんかで、スクリーンの上でレーザーを飛ばしていろいろなことをやっておりますが、ああいうことによく使われておりますグリーンの光、これはアルゴンレーザーから出ておる光でありまして、また赤い光はヘリウム・ネオンレーザーを使っておるわけであります。
　それから、その次に色素レーザーと書いてありますが、これは波長を変えられるということに非常に大きな特徴がありまして、そういう用途にいろいろ使われておるわけであります。
　それから一番下に半導体レーザー、これは昭和三十七年、レーザーの発見の二年後、半導体レーザーが発振に成功しまして、これは非常に小さい半導体から強い光が出るということで、強いといってももとが小さいのですからそんなに強い光は出ないわけでありますが、レーザー発振ができるということで、光通信なんかの光源に非常によく使われておるレーザーであります。それから最近ではコマーシャルにレーザーディスクなんかの関係で半導体レーザーの大量生産がぼつぼつ始まりかけておるわけであります。
　次に、レーザーの応用ということについてお話しいたしますと、今のようなレーザー光の非常にすぐれた特性である単色性とか指向性とか高出力性とかあるいは短パルス性、そういうものを使って、あるいはそういうものを制御して各種の応用が考えられておるわけであります。
　一番最後のページに図１というのがありましてレーザーの木を書いておりますが、レーザー科学というものが一番根っこの幹のところにありまして、種々のレーザーが開発されておりますが、その上の方にいろいろな応用が出ております。一番右の方が光強度の応用で、レーザー加工とか医療技術とか核融合、そういう応用があります。また、その中に光線兵器なんかも入るかと思います。それから、周波数の制御ということで、単色性の非常にいいということを利用したレーザーの分光学というのが非常に進んでおりまして、それをもとにして同位体分離、そういうものも進んでおります。それからまた、長さの標準にするというふうなことも行われております。また干渉性が非常にいいということを使った、あるいは直進性が非常によろしいということを使ったようなレーザー計測の分野があります。これは各種の干渉計測とかあるいは測量とか、そういうものにいろいろ使われておるわけであります。それから、レーザー光線を時間的に制御する。これはいわゆる光変調でありますが、そういうことをして光通信に使うという研究は、最近では実用化の段階に達しておるわけであります。その中にレーザーレーダー、いわゆる通信ですね、それと高速度写真とか、あるいはさっき言いましたピコ秋分光、非常に短パルスにできるということを利用したピコ秋分光というのもあるわけであります。
　そういう中から幾つかの例を多少詳しく御紹介しておきたいと思います。私の関係しておりますのはレーザーパワーの応用としましてレーザー加工とかそういう分野が主でありますので、その方が中心になるかと思いますが、少し詳しく説明いたします。
　それで、二ページ目にレーザー加工ということが入っていますが、我々子供のときから太陽光をレンズで集めて紙を焦がすとかあるいはたばこに火をつけるというのがよくあったわけであります。それと同じことでありますが、高出力のレーザー光を集束してやりますと、非常な高融点材料も溶かしてやるとか蒸発させてやるとか、そういうことができるわけであります。これはレーザーが発明された途端にこういうことが言われておりまして、我々も昭和三十七年にレーザー研究を始めたとき、まず電子ビームによる微細加工というものをやっておりましたものですから、レーザーによる微細加工をそれと比較しながらやろうという計画をやっていたわけでありますが、昭和三十八年ごろレーザー加工装置というものを試作しまして、これは日本では最初の加工装置だったかと思いますが、それでかみそりの刃に穴をあけたりあるいはステンレスの薄い板に穴をあけたりという実験をしておったわけであります。その当時はまだ日本ではレーザー加工というのは珍しくて、たしかこれは理研に皇太子殿下が来られたときにレーザー加工の実演をした覚えがあります。それから溶接とかあるいは切断とか、いろいろなことができるわけであります。そういうレーザー加工の例を五ページ目の表３に示しております。
　まず、穴あけというのは、ダイヤモンドとかルビーとかプラスチックとか、いろいろなものに小さい穴をあける。これは加工の一番最初にだれもが手がけるところであります。特にダイヤモンドとかルビーとか、普通の方法ではなかなか穴があけにくいものにレーザーでやるとすぐ穴があくということで、非常に有効に使われておったわけであります。
　それから、いろいろな切断ですね、金属とか木材、繊維、ガラスとか皮、いろいろなものに使われておりますが、金属の切断というとかなりパワーが要るので多少後になるのですが、例えば繊維の切断。洋服のデザインなんか型に沿って洋服生地を何枚も重ねておいて、それをずっとレーザーで型どおりに切断していく、そういうことは随分昔からレーザー加工の応用としてやられておるわけであります。これは、多数重ねた布をはさみで切るというのは非常に難しいようでありまして、レーザーで切ると非常によろしいというので前からやられております。それでその切断でありますが、ちょっと数値を示さないとどのくらい有効かということがよくおわかりにならないと思いますが、表４と表５に、金属チタンを切断した場合のほかの方法とのコストの比較あるいは切断速度の比較というのがあります。
　表４をごらんいただきますと、金属チタンを切断した場合のコストですが、例えば切断方法は、のこぎりとかレーザーとか酸素アセチレンガスあるいはプラズマ、そういういろいろな方法があるわけでありますが、そういうもので切断した場合に、板厚にもよるかと思いますが、一番右の端が十二・七ミリの板厚のチタンですが、それを切った場合に、のこぎりでやりますとメーター当たり二千七百円もかかる。それをレーザーでやると八百円ぐらいで済むとか、あるいは酸素アセチレンだと九百何十円、レーザーの方がむしろ安い。装置価格はかなり高いわけでありますが、コストは装置価格の償却も入れてのコストだと思いますが、それはかえって安くなる。
　それから切断速度でありますが、表５に書いておりますが、例えばのこぎりの場合が十二・七ミリの厚さのチタンの板ですと毎分二十五ミリ程度しか切れないというのに対して、レーザーは一分間に一メーターぐらいのスピードでかなり切断速度も速いということで、こういう分野にはかなり広範にレーザーが使われておるというわけであります。
　それから、いろいろありますが、例えば上から五番目に書いてありますトリミング、これはレーザーならではの応用でありまして、非常に細かいマイクロサーキットなんかの抵抗値とかあるいはコンデンサーの容量などを測定しながらレーザーで切っていくということをしますと、ある所定の値にきちっと合わせてやることができるというわけであります。これは測定しながらできるという意味で非常に有効な方法であります。例えば皆さんの時計の中にある水晶振動子、電子時計はみんな水晶振動子で時間を決めておるわけでありますが、それの振動数がばらばらだと時計の生産に困るわけでありまして、それを合わせるのに水晶振動子の振動数を測定しながらレーザー光で削っていくと、厚みをきちっと所定の値にして振動数をきちっと合わせてやれる。こういう使い方をレーザートリミングと言っておりますが、少しずつ削っていくというやり方であります。これは非常にいろいろなところに使われております。それからマーキング、いろいろな電子部品とか、あるいは最近では食品なんかにもいろいろなマークが入っておりますが、そういうマークをつけるのにレーザーを使うと非常に能率がいいと言われております。それから溶接、焼き入れ、こういうものはどうせ非常に強力な熱加工になるわけでありますから、当然溶接、焼き入れに使える。あるいはグレージング、表面をグラス状にして強くしてやろうということにも使える。
　溶接には非常にたくさん使われておりますのでちょっと表を用意しましたが、表６というのがあります。炭酸ガスレーザーによる溶接のデータでありますが、溶接速度をごらんいただきますと、例えば二十ミリの厚みのステンレスで二十キロワットの出力を使いますと百二十七センチ・パー毎分ということで、毎分約一メーターの速度で溶接できるというわけであります。ちょっと図をごらんいただきますと、突き合わせのところで溶接した跡がこういうふうになるわけでありますが、こういう溶接ができるわけであります。これは非常な速度で溶接ができるということで、溶接なんかにはかなり広範に使われようとしております。まだ現在のところ装置が非常に高いものですから、実際にこれを入れるのにちゅうちょしておる企業もあるようでありますが、これから相当その方向へ伸びていくと思われます。ちなみに米国のＧＭ、ゼネラル・モーターズでどのくらいレーザーのこういう加工装置を使っておるかといいますと、どこの工場かちょっと忘れました、一つの例でありますが、溶接に三十七台使っておるとか、あるいは今の抵抗のトリミングに二十台使っておる、熱処理に二十一台使っておる、穴あけに十四台とかカッティング、切断に十四台使っておる、その他いろいろ入れますと百二十台くらいのレーザーが一つの工場で動いておるということでありますが、まだ日本の工場では大きな工場でそういうふうに使われておるというのは聞いていないわけであります。
　それから、下から二番目に書いてありますレーザー・エイデッド・マイクロ・ファブリケーションといいますのは、いわゆるマイクロサーキットとかそういうものの加工にレーザーが使えるということで、その一つの例としてここにグレーティングというのがあります。これはこういうふうな鏡なんですが、この上に、一ミリの中に二千本くらい線を引いております。こういうものが、レーザーを使った干渉を使いまして非常に簡単にできるようになったわけであります。これは我々の研究室で開発した方法で、最近の分光器に乗せられて実用に供されておるわけであります。従来はこれを機械的に送りながら、ダイヤモンドのカッターで線を引きながら一ミリに二千本くらい引くわけであります。非常に精密加工でありまして、精密加工の粋、最高レベルと言われておったわけでありますが、レーザーが出現しまして、我々のところの学生でもこういうものはすぐ簡単につくれるようになってきまして、名人は必要なくなっておるというふうに言えるわけであります。これはいわゆる分光器で使う、太陽光線なんかをこれに当てますとにじになって出てくるというものです。興味のおありの方は、ここに置いておきますから、後でごらんになってください。
　それからレーザーＣＶＤというのは、最近半導体プロセスなどで非常に有望視されておる方法でありまして、これもレーザー加工の一つの応用例かと思います。御承知のように、最近の超ＬＳＩとかいうものは非常にたくさんのプロセスを一枚のシリコンウエハーの上に重ねて処理していきまして、一センチ角に恐らく百万個くらいのトランジスタを配線した形で乗せて機能を持たせようとしておるわけであります。その処理の過程で炉に入れて温度をかけるわけでありますが、その温度が高過ぎますと、せっかく前につくったものが壊れてしまうとかいう問題がありまして、その辺の工程の順序をどうするかとか非常に難しいところがあるわけでありますが、そういうプロセスが多くなるにつれてそういうプロセスを低温でやろう、低温といいましても二百度とか三百度とか、その程度を低温と言うわけでありますが、比較的低い温度でやろうという要望が非常に強いわけであります。それにレーザーの光線を使って反応温度を下げようという試みが、最近半導体メーカーで盛んに研究されておるわけであります。これはレーザー・アシステッド・ケミカル・ベーパー・デポジションというふうに言われて、レーザーＣＶＤということで呼ばれておるわけであります。
　余り加工の話ばかりしておりますとあれですから、次に（ロ）のレーザー通信にちょっと触れておきたいと思います。これは最近ファイバーを使った光通信というのが非常に盛んになってまいりましたので、皆さんよく耳にすることかと思いますが、この技術ではファイバーにしても半導体レーザーにしても日本が今一番進んでいるというふうに言われている分野であります。レーザー光は位相がそろっておるということで通信に利用できるわけでありますが、現在使われておるレーザー通信、光通信というのは位相がそろっておるということを使っておるわけではないのであります。これは指向性が非常に鋭いということで、これは通信の一種かと思いますが、計測の方ですか、レーザーレーダーとかあるいは最近よく話題になっておりますのは、サブマリン通信、潜水艦への通信とかいうのがレーザーを使ってやれないかということで、これはアメリカなんかでかなり問題になっておるようであります。ＨｇＢｒレーザーで五百二ナノメーターという光が出るわけでありますが、その光を使って潜水艦への通信に使おうというので、こういうふうにサテライトに潜水艦から送りますと、そこからまた海の中の潜水艦に送れるということになったわけであります。それからまた、地上局からサテライトに送りまして、そこから潜水艦に通信を送るというふうなやり方もあるわけであります。これは水中でのロスが一番小さいのが四百八十ナノメーターにあるわけでありますが、そこら辺では強いレーザー発振をするものがないのか、五百二ナノメーターのＨｇＢｒの光が通信に使われております。
　それからその次に、少し急ぎますが、計測への応用というので、レーザー光は指向性が非常にいいので今言ったレーザーレーダーにも簡単に使えますし、レーザー測距計、それからトンネル工事なんかで言いますと坑道が真っすぐ行っているかどうかというのを調べるのはレーザーを一本通しておけばいいというように、非常に用途が広いわけであります。レーザの測距計といいますと、最近話題になりましたのが、アメリカが月に鏡を上げておりますね。それを使って大陸の移動を測定しようというような実験がなされまして、一年前にオーストラリアと南米との間で、一遍地球上から月に光を当てまして、それから返ってきた光を測定してその時間差を見るわけです。どのくらい時間差があるかというのを見てその距離をはかるわけでありますが、それが地球表面上で一センチメーターの誤差ではかれるというので、一年前そういう方法ではかって、オーストラリアと南米が毎年四センチメーター動いておるというふうなことが報じられております。それからまた、レーザー光の非常に強いことと単色性のいいことを使って、レーザーを当てて散乱してくる光を測定してやりますと大気汚染なんかがそのままわかるというので、これはいろいろ環境問題として実用されております。
　それから医学への応用と書いてありますが、これは最近非常に盛んになってまいりまして、そもそもの始まりは網膜剥離の治療であります。従来、網膜剥離は、目を取り出して裏側から網膜剥離を治療しておったわけでありますが、非常に大変な治療で、時間と患者の方は非常に忍耐を要する治療だったわけでありますが、レーザーをぼっと当てますと、目がそのままレンズ作用しますから、ちょうど網膜の上にうまく焦点を結んでくれまして、レーザーを当てるだけでそこがいわゆる溶接できるということで、これは入院しなくともすぐ治療できるわけでありまして、非常にたくさん使われております。これなんかが医療への応用の一番最初に実用化した例であります。それからまた、細胞の一種の切断加工です。これは最近レーザーメスというふうに言われてテレビなんかでよくやられておりますが、出血の少ない手術というのでかなり使われ始めておるようであります。また、従来は出血が多くて手術が困難であった脳の手術とがそういうものは、レーザーを使って出血を少なくして手術をするというふうなことも可能になっておる。あるいはまた、女性にとって非常に悩ましいことであった例のあざをレーザーを当ててとるということも、かなり広範囲に最近ではやられておるようでございます。また将来の問題としては、内視鏡を使って、その中にレーザー光を入れて、胃を切らずに中からレーザー光で腫瘍なんかを焼いてやろうというふうなことがぼつぼつ行われようとしておる段階であります。それからまた、レーザーを使ったはり治療ということも言われておりまして、医学面でいろいろなところにレーザーの応用が出てきておるようであります。
　それからその次に、レーザーを使った光線兵器というのが出ておりますが、これもいろいろなところで、アメリカ、ソ連を中心に使われております。アメリカでは、ニューメキシコのカートランド空軍基地の兵器研究所などでは非常に強力なレーザーの研究が進められておるということでありまして、既にレーザー光線で無人の標的機を撃墜したというふうな報道もされております。化学レーザーの研究が非常に強力に進められておると聞いております。ソ連では、中央アジアのセミパラチンスクで非常に大規模なレーザー兵器の開発が行われておるということを聞いておるわけでありますが、ソ連の様子は我々にはなかなかわからない、どこまで進んでおるかというのは全然未知であります。
　それから最後に、レーザーによる同位体分離という研究がございます。これは我々今、理化学研究所でレーザーによる同位体分離という研究を、これは科学技術庁のプロジェクト研究としてやらしていただいておるわけでありますが、これはどういうことを利用するかといいますと、レーザーが非常に強いということと非常に単色性がいいという、その二つの性質をうまく利用した方法であります。
　それで、ここの下の絵にちょっと書いておりますが、左と右で同位体Ａと同位体Ｂとしておりますが、同位体Ａと同位体Ｂの間でhf1と書いてありまして、横線を引いてあります。その横線の位置がちょっとずれておりますね。それを同位体シフトと言うわけですが、少し重さが違いますと吸収スペクトルの波長がちょっとずれるのです。普通の分光器ではとてもこんなずれは見つからないのですが、レーザーのように非常にシャープなスペクトルの線を使いますとそのずれをきちっと見分けて、しかもそのずれた一方だけに合った光を当ててやることができる。例えばこの図で言いますと、同位体Ａの方だけがレーザー光線を吸収して励起される。上の棒のところへ行くわけですね。そこへもう一つのレーザー光線を当ててやりますと、ちょうどそこへ来たものだけが励起されて、hf2という光を吸収して上に上がる。これで、例えばイオン化されるといたしますとイオンになりますから、それは電圧をかけてやれば同位体Ａだけが電極に引きつけられるというふうなことで同位体分離をしようということであります。この方法の特徴は、非常に高い分離比が得られるということ、あるいはエネルギー効率が非常に高い、あるいは装置が小型であるというふうなことで非常に有利なわけであります。
　現在、同位体分離についての基本的条件の検討がいろいろ行われて、何種類かの原子や分子については既に実験が成功しておるというわけであります。これは米国においても非常に熱心に研究が行われておるわけでありますが、こういう同位体分離の研究というのはベールの奥に隠れて発表が全然ないわけであります。我々の方でも初めから全部データをとっていきまして、それで同位体分離のできるデータを現在ウランについては大体そろえたという段階であります。それで去年、一九八四年の春ですか、それを一部発表いたしました。それが契・機になったのかどうか知りませんが、最近米国の学術誌にもぼつぼつそういうウランのデータが出てまいりました。これは我々の方で発表したのがきっかけになっておるのか、向こうで秘密のベールを多少解きつつあるのかと思えるわけでありますが、そういうこともいろいろ研究されておるわけであります。
　それで、レーザーの特性から応用について一連のお話をしたわけでありますが、世界のレコードはどこまでいっておるかといいますと、例えばエックス線レーザーですと現在十五ナノメーター、百五十オングストロームのエックス線を出すというところまでいっております。それから、今一番短いパルスを出すというのでは、さっき10のマイナス14乗と言いましたけれども、正確には１．６かける10のマイナス14乗秒というわけてあります。それからパワーでは、去年は日本の大阪大学の山中研究室のレーザー核融合用のレーザーが一番パワーが大きかったわけでありますが、ことしはアメリカのローレンス・リバモアの装置ができて動き出したものですから、現在パワーは大阪大学のものよりもそちらの方が多少大きくなっておるということでありまして、大阪大学のが一パルス当たり二十五キロジュール・一ナノセックですから、10マイナス９乗秒の中に二十五キロジュールのレーザー光線を出しておる。これは去年では世界一だったわけであります。中性子の場合の４かける10のマイナス10乗というのは、いまだに世界最高というようであります。これは大阪大学の例でありますが、アメリカのローレンス・リバモア研究所のは百キロジュール・パー・ナノセック、10のマイナス９乗秒中百キロジュール出すというのが一九八四年末完成されて、今動いているのかどうかちょっとわからないのですが、動けばこれが世界最高ということになるわけであります。
　今のレーザー技術の最高のレベルというのは、パワーではその辺でありまして、波長の方では、今エックス線レーザーをねらって世界各国で競争が行われておるところであります。核融合と一言に言いましても、これは非常に大変な技術でありまして、大阪大学の例ですと、レーザー光線を増幅しながら約三百メーター走らすわけです。いろんな増幅の段階に応じてレーザーの大きさを変えながら、しかも波面をきちっとコントロールして三百メーターずっと走らせるのです。一番最後の段階では、三百メーター走らせた十二本のレーザー光線を百ミクロン、〇・一ミリのボールに全部集中させるわけですね。それがちょっとでもずれると爆縮がうまくいかないというので、三百メーター走ってきたレーザー光線を数ミクロンの精度で百ミクロンの玉に当てる。しかもそのパスを全部そろえてやらなければいけないわけです。ちょっとでもずれると片一方が先に火がついたということになりますので、それも時間を合わせてきちっとそろえてやるということで、今のレーザー核融合の実験装置なんか見ますと、これはまさしく光の工場であります。ここにちょっと写真がありますが、こういう大きな工場で、光が三百メートルのパスをわっと走って、これは空中を走るといろんな擾乱が起こるので、走るところは真空ではないのですけれども全部保護しておるわけで、そういう装置であります。この程度のことをやろうと思うと費用もかなりかかりまして、毎年大体二十億円くらいの金をつぎ込んでここ十年間くらいやってきておるところであります。アメリカの例を見ますと、このレーザー核融合に毎年五百億円くらい使っておりますけれども、日本では大体二十億円くらいのところでしょうか。
　それから、今のエックス線レーザーで言いますと十五ナノメーター、百五十オングストロームというのがレコードだと言いましたけれども、現在世界各所でいろんな方法でエックス線レーザーを早く開発しようという研究が進んでおります。アメリカの場合ですとやはり軍需を優先しておりまして、例えば最近話題になっておりますＳＤＩなんかで、最初のフェーズはエックス線レーザーを使おう。これで、そういうミサイルなんかのソフトキルと言っておりますが機能を麻痺させようというのにエックス線レーザーを使おう。それからセカンド・フェーズとして、それの漏れてきたものには今度はハードキルと言って落とすわけでありますが、この両方のどっちかを使おうというので、これは化学レーザｉを使ってやろうというような計画が出ておるようであります。それから一番最後の段階サード・フェーズでは、粒子ビームとかあるいは普通の化学レーザーでハードキルといいますか撃ち落とすというような計画がつくられておるようでありまして、そういう一環としても、恐らくかなりの金を使ってエックス線レーザーを進めておるところだろうと思います。日本でもエックス線レーザーの研究を始めかけたところでありますが、日本ではそういう十分なプロジェクト研究としてはエックス線レーザーというのはまだ出てない、これからの問題であります。
　時間も来たようでありますが、私自身がレーザーの研究とそれから超ＬＳＩ関連のマイクロエレクトロニクスの研究というのをやってきておりますが、こういう超ＬＳＩ、半導体素子というような最先端技術の研究というのは、既に一メガビットが売られようとしておるということで、こういうものは工業生産と商売がすぐに結びつくというようになっておるわけでありまして、半導体素子というのはコンシューマーの方向に向けての最先端技術を集約したものであると言えるわけであります。ところが一方レーザーは、今お話ししたような最先端技術のエックス線レーザーというものにいたしましても、すぐにはなかなか商売にならないということで、日本では企業が大きな金を出して取り上げてくれないというふうな研究になるわけであります。同じ最先端技術といいましてもちょっと意味合いが違うわけでありまして、こういう分野の最先端技術をアメリカなんかと競争して本当にこれから開発をしていくためには、やはり国の助成がさらにもう少し必要であろうかと思えるわけであります。
　最後に、きょうお話ししましたようなレーザーというのは、物質内の励起状態の反転分布を使いまして、誘導放出で光を増幅したりあるいは発振させたりする技術でありますが、まさしくエレクトロニクスの方法を原子や分子の世界に拡張した新しい科学技術ということが言えるわけであります。こういうことで、レーザーによって今までの電波の領域が光の波長まで拡大されて、新しい分野が開けようとしておるわけでありまして、これは通信だけでなく計測、加工あるいは医用とか核融合、同位体分離と多方面に研究が進められておるわけであります。先ほどエレクトロニクスにおける二大発明と言いましたが、ある人に言わせますと、今世紀最大の発明は原子力の開放とレーザーであるというように言う人もあるくらいの今世紀最大の発明の一つでありますから、我々技術者にとってこの開発は大きな目標の一つでありまして、特に私の関心から言いますと、今のエックス線レーザーなんかは早く開発して、日本の場合は先ほどのＳＤＩのソフトキラーというふうなことではなくて、むしろエックス線顕微鏡というふうなものを早く実現させて、いろんな応用に供したいというふうに考えておるわけであります。
　ちょっと時間を超過いたしましたが、どうもきょうは長時間ありがとうございました。（拍手）