等离子体尺寸对放电极紫外光源影响

计算了放电等离子体极紫外光刻光源中，不同等离子体长度条件下的收集效率，实验上研究了等离子体长度对Xe气放电极紫外辐射的影响。结合本系统光学收集系统设计参数和理论计算结果，给出了不同等离子体长度条件下中间焦点处13．5nm（2％带宽）光功率。结果表明等离子体长度为3～6mm时毛细管光源中间焦点光功率和尺寸最优。

上海5FW胶片的相对标定

介绍了利用阶梯衰减片对上海５ＦＷ胶片进行相对标定的原理、方法和操作步骤。同时对实验所得的数据处理的数学模型进行了详细的阐述，利用完善的数学模型和实验数据得到了５ＦＷ胶片的乳剂特性曲线，最后介绍了变波长标定。

激励软X光激光的毛细管预-主脉冲放电装置

介绍了主脉冲和预脉冲的产生电路、预 主脉冲延时触发的方案以及对预 主脉冲的联调结果。毛细管放电X光激光装置经改造后 ,抑制了原有电流幅值过大的预脉冲 ,外加预脉冲发生器可以提供幅值几十A的预脉冲。预 主脉冲的联调结果表明 ,预脉冲的电流为 2 0A ,主脉冲的第一个峰的峰值电流为 4 0 .1kA ,前沿为 2 6 .6ns ,脉宽 38ns,预 主脉冲之间的触发延时在 3～ 5 0

毛细管放电X光激光装置中的预脉冲电源

针对目前毛细管放电X光激光装置产生的预脉冲电流幅值过大、持续时间较短的问题,提出了增加预脉冲开关抑制原有预脉冲,再外加由脉冲成形网络组成的预脉冲发生器,产生所需预脉冲的改造方案。可在主脉冲来临之前产生幅度10～50A,持续时间约17μs的方波预脉冲电流,来满足毛细管放电泵浦类氖氩X光激光实验的需要。

脉冲功率技术在短波长气体激光器中的应用

介绍了脉冲功率技术在离子准分子、准分子和软X射线激光研究中的应用情况。给出了三种激光产生对泵浦源电学参数的要求,并给出实现这些电学参数的实验装置以及实验装置的性能指标。在软X射线激光研究方面,利用10级Marx发生器和Blumlein传输线,建立了最高电流峰值40 kA,前沿为26.6 ns的毛细管放电装置,并实现了46.9 nm激光输出。建立了输出电压600 kV、输出电流20 kA的电子束装置,并作为泵浦源实现了离子准分子光腔效应。为了泵浦S2准分子,采用横向放电方式和低电感放电回路,实现了电压脉冲宽度为29.2 ns的窄脉冲放电。

毛细管放电69.8nm激光强度空间分布特性研究

报道了毛细管放电69.8 nm软X射线激光的光强分布特性.实验中所用毛细管长度为35 cm,放电主脉冲电流幅值为11.5 kA,放电初始气压为14—16 Pa.测得的光斑强度分布由两部分构成,在中心有一个占光强绝大部分的主峰,其发散角约为0.4 mrad,边缘还有两个小的离轴峰,峰-峰发散角约为1.5 mrad.理论上采用几何光学近似的方法对其光强分布进行计算,光斑如此小的发散角主峰的出现,可能主要是由于毛细管放电过程中电子密度在轴心处具有轻微凹陷造成的.

激励类氖氩软X射线激光的最佳放电电流波形

为了提高毛细管放电类氖氩46.9 nm软X射线激光的强度,研究了主脉冲电流波形对等离子体Z箍缩过程、激光的产生时间及激光强度的影响。通过改变主开关导通电感,实现了对主脉冲电流上升沿的改变。随着电流上升沿的增加,激光尖峰幅值减小,激光产生时间增加。实验进一步研究了平均电流变化率对激光强度的影响:在毛细管内径3 mm、管内初始气压30 Pa的情况下,产生46.9 nm激光的最佳平均电流变化率约为7.0×1011A/s。

电子束泵浦氩中高能电子分布的理论计算

改进了文献中报导的Boltzmann基本方程。与Boltzmann基本方程相比 ,改进后的Boltzmann方程更全面地描述了电子与基态氩原子碰撞的物理过程 ,并能计算出整个能量区间的电子分布。利用Boltzmann基本方程和改进的Boltzmann方程 ,对电子束泵浦氩中能量大于氩原子第一激发态能量 (11.5 6eV)的高能电子分布函数进行了理论计算。计算中 ,选取了电子碰撞氩的微分电离截面和激发截面的解析表达式。对计算所得的稳态电子分布函数以及达到稳态分布所需的特征时间进行了分析和讨论。

电子束泵浦参数对氩第3谱带的影响

对电子束装置进行了调试 ,使二极管的电流和电压可以在一定范围内改变。利用该电子束装置泵浦0 .3MPa的氩气 ,获得了中心位于 2 4 0nm氩的第 3谱带。在二极管电流和电压两个参数中保持一个不变的情况下 ,改变另一个参数 ,观察到氩的第 3谱带随二极管电压或电流的增加强度增大。

类钯氙原子参数及41.8nm激光增益理论分析

作为实现X射线激光小型化的方案之一，毛细管放电泵浦机制具有能量转换效率高，增益长度大等优点。现阶段采用基于电子碰撞机制的毛细管放电方案还未能实现比类氖氩46.9 nm更短的软X射线激光输出。本文理论上采用Cowan程序计算了和类钯氙41.8nm激光跃迁相关能级的原子参数。在此基础上，建立了电子碰撞激发速率方程，计算了增益随着电子温度和电子密度的变化情况。计算结果表明，实现类钯氙41.8nm激光的最佳电子密度约为1017~1018cm-3、最佳电子温度约为75~100eV。

毛细管放电泵浦软X光激光装置

脉冲功率技术在激光领域中得到广泛的应用 ,文中介绍毛细管放电泵浦软 X射线激光的机理及据此要求设计的高压大电流快脉冲放电泵浦软 X射线激光装置的概况。该装置利用 Blum lein线作为形成线 ,以提高输出电压幅值。采用在一个毛细管中插入不同长度的电极方案 ,解决了不同毛细管长度维持放电回路电感不变的问题。经调试该装置输出电流 38k A、脉冲上升前沿 4 0 ns,满足了泵浦类氖氩 4 6 .9nm激光要求。为了在主脉冲前毛细管中产生均匀的等离子体 。

用于软X射线光谱探测的双MCP近贴单幅相机

研制了一种双MCP近贴单幅相机 ,相机用于软X射线光谱探测 采用开放式无窗结构 ,利用第一块通道板进行选通 ,有效探测面积Φ 2 6mm 相机时间分辨率 5ns ,静态空间分辨率2 5lp/mm ,动态空间分辨率 7lp/mm ,控制电路固有延时小于 2 0ns .主要介绍了该相机的结构、工作原理、快门脉冲发生器电路。

电子束装置运行稳定性的测量

为了验证电子束装置的稳定性，分别对电流波形、电压波形进行了多次测量，对二极管放电时注入腔中电子均匀性进行了探测，最后改变二极管真空度测量了泵浦氩的荧光谱的稳定性。

一种平场范围在30～50nm的平焦场光谱仪

理论上计算了入射距离747.4mm及不同入射角情况下,日立变栅距凹面光栅的平场范围,确定了平场范围在30～50nm的一组平场谱仪的新设计参数。在原入射距离的情况下,新研制的平场谱仪在入射狭缝前加了一个轮胎镜,使谱仪具有空间分辨能力,且提高了收集效率,。利用一种真空紫外光谱灯对He气放电的特征谱线对平场谱仪进行了标定。在入射狭缝为0.1mm时,实验上测得30.38nm谱线的宽度约为0.04mm,在30nm附近的分辨率为0.001,在消像散波长40nm附近,分辨率将优于0.001。最后,利用标定后的平场谱仪对毛细管放电不同气体等离子体辐射进行了初步的测谱实验。

提高毛细管放电类氖氩46.9nm软X射线激光强度的研究

为了提高毛细管放电类氖氩46.9 nm软X射线激光的强度,研究了工作介质中气体的掺杂对激光强度的影响。研究表明,在纯Ar中掺入适量的He显著地提高了激光的输出强度。通过对比在Ar中掺入Ne、N2以及Kr等其他气体的实验,系统地分析了He的掺入对等离子温度的影响,找到了在特定工作气压下最佳的掺杂比,有利于进一步提高毛细管放电46.9 nm软X射线激光的强度。在放电等离子体极紫外光刻(EUVL)光源研究过程中,也采用了在Xe中掺入适量He的方式以提高13.5 nm的输出强度。

毛细管放电软X光激光预-主脉冲延时电路

以预 主脉冲方式工作的激励软X光激光毛细管放电装置,其预 主脉冲先后触发时间间隔的控制,直接影响了泵浦能量转换为X射线激光能量的效率。运用光电耦合及脉冲变压器隔离等技术,将集成芯片构成的延时电路用于快速高压放电装置中。实验结果表明,预 主脉冲协调工作,延时触发2～50μs,为产生软X光激光提供了条件。

氢氩等离子体氢原子谱线的双峰拟合

在新能源的研究中,氢能成为与太阳能、风能等一样的绿色能源。分数氢原子是在某些特定催化物(如Ar+)的作用下,基态氢原子可以向比基态能级更低的分数主量子数能级跃迁,同时释放出大量能量。对氢巴尔莫α谱线的精细测量结果进行了拟合,得到了谱线的双峰结构,对拟合结果的分析表明,双峰结构很好地反映了氢氩等离子体中氢原子可以分成高温和低温的两种组分,并且得到更准确的氢原子谱线展宽的测量结果。

氩第三谱带中240nm时间分辨谱的实验研究

长期以来，氩的第三谱带(160～300nm)的来源一直未能确定．其中一个主要原因就是其时间分辨谱的不确定性：不同实验条件下，产生第三谱带的物质有不同的衰变时间．或谱带输出脉冲随泵浦脉冲结束而结束；或谱带输出脉冲时间远大于泵浦脉冲时间．

毛细管内径对Xe气放电极紫外光源的影响

极紫外光源功率是影响光源使用的关键参数,研究放电等离子体EUV光源等离子体时间特性,优化放电结构和光源功率具有重要意义。理论上计算了不同内径毛细管内等离子体压缩过程和收集效率,实验上采用极紫外探测器测量了毛细管内径对Xe气极紫外光源13.5nm(2%带宽)辐射输出时间特性的影响,分析了毛细管内径对等离子状态的影响。结合该系统光学收集系统设计参数、不同内径毛细管收集效率和极紫外探测器信号强度,给出了不同内径毛细管中间焦点处13.5nm(2%带宽)光功率比。结果表明:气压7Pa、电流28kA时,毛细管内径7mm条件下,光源中间焦点处光功率最优化。

Ar的第三谱带240nm中心谱区与气压关系的实验观察

采用强流相对论电子束横向泵浦纯氩，获得了属于Ａｒ的第三谱带范围内２４０ｎｍ中心谱区的光强随气压变化的关系．结果表明，压强为３×１０５Ｐａ时是产生这一谱区的最佳气压。