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液体微流喷射靶激光等离子体软X射线—极紫外光源研究

齐立红  
【摘要】: 摘要激光等离子体(LPP)光源作为一种新型的软X射线光源,其研究始于二十世纪七十年代。随着极紫外投影光刻以及辐射计量等应用领域对光源的要求的不断提高,LPP软X射线-极紫外光源保持不断的向前发展。本论文即是研 究一种新型的LPP软X射线-极紫外光源。本文首先综述了LPP软X射线光源的研究发展状况和最新进展。尽管先后研制了多种类型的LPP软X射线光源,但是仍然存在不足,说明开展新型的LPP软X射线光源研究的必要性。 其次,从理论上介绍了激光在等离子体中的传播特性及激光与等离子体的相互作用。并且依据非相对论量子力学理论,利用Cowan程序,计算了O3+、O~(4+)、O5+、C~(4+)、Cl~(8+)、Cl~(7+)、Cl~(5+)、Cl~(4+)和Cl~(3+)等离子的电偶极辐射跃迁波长和跃迁几率,为光谱诊断提供依据。 根据流体力学规律和相关的研究成果以及真空系统要求,结合低温制冷技术,设计加工了液体微流喷射靶。它由喷嘴、阀门、高压腔和控温组件等部分构成。以液体微流喷射靶和激光器为主体,研制出液体微流喷射靶激光等离子体软X射线-极紫外光源。光源能够使用多种靶材,包括常温下液体和气体。 利用Mcpherson247型单色仪和光电二极管为主体的一套光谱测量装置,测量了水、乙醇、丙酮和四氯化碳这些常温下液体靶材的液体微流喷射靶LPP光源在11-20nm的辐射光谱,另外测量了常温下气态的Xe和Kr液体微流喷射靶LPP光源在11-20nm的软X射线辐射光谱。实验研究表明光源光谱辐射稳定性达到7%。


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