医療レーザー入門ⅠIntroduction to Medical LasersⅠ
科目責任者熊谷 寛
担当者熊谷 寛
科目概要全学年 (1単位・自由) [全学科 全専攻]

授業の目的

 レーザーは発明以来、常に発展し続け、今では医療分野の様々な場面で利用されている。レーザー光の特徴とコヒーレンス、レーザー共振器、レーザー発振、レート方程式など、発展し続ける医療レーザーの基礎に親しみ、その基礎と各種レーザー装置について理解を深める。
 この科目は学位授与方針(ディプロマ・ポリシー)の(HS)②,(ML)①②,(CE)1・2年①③,3・4年①②③,(RT)1・2年①③④⑧,3・4年①②④,(PT)1・2年①②③④⑤,3・4年①②,(OT)①,(ST)①,(OV)①③に関連する。

教育内容・教育方法

【教育内容】
医療レーザーの基礎を理解できる。

【教育方法】
授業形態:講義
 パワーポイント、板書、或いは、印刷資料を利用した講義。レーザーを使った簡単な実験、レーザー装置の内部の見学。毎回授業内で小テストを行い、習得度を確認する。

授業内容

項目授業内容担当者日時
第1回【対面】
レーザー光の特徴とコヒーレンス(I)
時間コヒーレンスと単色性について学ぶ熊谷 寛
4/9③
第2回【対面】
レーザー光の特徴とコヒーレンス(II)
空間コヒーレンスと指向性および集束性について学ぶ
ガウスビームとレンズによる集束の限界について学ぶ
熊谷 寛
4/16③
第3回【対面】
レーザー光の特徴とコヒーレンス(III)
周波数コヒーレンスと短パルス性について学ぶ
光パルスの時間波形について学ぶ
熊谷 寛
4/23③
第4回【対面】
レーザー共振器
鏡が2枚の場合のレーザー共振器について学ぶ熊谷 寛
5/14③
第5回【対面】
レーザー発振
光の吸収と放出、正帰還と発振について学ぶ熊谷 寛
5/21③
第6回【対面】
レート方程式
2準位系、3準位系、4準位系、定常状態のレート方程式について学ぶ熊谷 寛
5/28③
第7回【対面】
レーザー装置(I)CWレーザー
選択したCWレーザーについて発表する熊谷 寛
6/4③
第8回【対面】
レーザー装置(II)パルスレーザー
選択したパルスレーザーについて発表する熊谷 寛
6/4④

到達目標

(1)レーザー発振の原理、レーザー光の特徴、各種レーザーデバイスの動作原理を通してレーザー設計思想を理解できる。
(2)実際のレーザーの内部を見て、具体的なレーザー発振のメカニズムを理解できる。
(2)医療分野における可能性について理解できる。

評価基準

授業内で行う小テスト( 60 %)および課題レポート発表( 40 %)で評価する。

準備学習等(予習・復習)

 講義資料、参考書を活用して予習しておくこと。
 第7-8回は見学したレーザーについて各自調べたことを発表する。【授業時間外に必要な学習の時間:30時間】

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書プリント「医療レーザー入門」熊谷 寛
参考書レーザー物理入門霜田光一岩波書店

備考・その他

科目ナンバリングコード: (HS)HS401-FF12,(ML)ML401-FF12,(CE)CE401-FF12,(RT)RT401-FF12, (PT)PT401-FF12,(OT) OT401-FF12,(ST)ST401-FF12,(OV)OV401-FF12