| 题名 | 低碎屑激光等离子体软X射线源研究 |
| 作者 | 林景全 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 1999 |
| 授予单位 | 中国科学院长春光机所 |
| 授予地点 | 中国科学院长春光机所 |
| 导师 | 曹健林 |
| 关键词 | 激光等离子体 软X射线源 低碎屑 气体靶 冷冻靶 压电陶瓷喷气阀 CO_2靶材 光谱诊断 |
| 中文摘要 | 激光等离子体软X射线源对开展相应波段的投影光刻显微术的研究具有重要而深远的意义。本文首先综述了激光等离子体软X射线源的研究及发展概况，分析了常规激光等离子体软X射线源碎屑产生的原因及其对光学系统的危害，说明了开展低碎屑激光等离子体软X射线源研究的必要性。其次，依据原子理论中相对论多组态Dirac-Fock方法，借助相应的MCDF软件，计算出了类锂、类氦氧离子及类氦、类氢碳离子能级间的电偶极辐射波长和跃迁几率值。综合考虑计算结果及投影光刻、显微术实验对光的要求，选择了CO_2为低碎屑激光等离子体软X射线源的靶材。为了进行激光等离子体的软X射线光谱诊断，在对透射光栅谱仪重要性能指标分析的基础上，研制出了一台分辨率为0.6nm、线色散为0.45mm/nm的软X射线透射光栅谱仪。再次，按照最有利于投影光刻所需要的13nm处软X射线转化条件，优化了打靶用激光波长、脉宽及功率密度等参量。设计并制作了CO_2冷冻靶光源的实验装置，首次获得了CO_2冷冻靶光源的软X射线辐射光谱图。实验结果表明，在激光功率密度为5 * 10~(11)W/cm~2时，该CO_2冷冻靶激光等离子体软X射线源在11.6nm、13.0nm、15.0nm、17.3nm等处有较强的辐射；当把激光功率密度增加到6.8 * 10~(12)W/cm~2时，光源可在1.77nm、1.86nm、2.16nm、3.37nm等处有强辐射。CO_2冷冻靶光源的实验结果与理论计算结果相一致。另外，实验测量结果也表明，CO_2靶激光等离子体源基本上消除了有害固态碎屑的产生，是一种洁净的光源。最后，为了使低屑激光等离子体软X射线源更趋于实用化，开展了气体喷射靶激光等离子体软X射线源的研究。设计并研制了用于产生气体靶的压电陶瓷喷气阀，该喷气阀工作频率可达400Hz，所喷气体的脉冲宽度为150μs到2ms连续可调。通过电子学手段实现了窄脉冲气体与脉冲激光同步。采用掠入射单色仪及软X射线脉冲探测系统对CO_2气体喷射靶激光等离子体软X射线源进行了光谱诊断和软X射线辐射重复性测量，其光谱结果与计算结果相符合，其软X射线辐射的重复性要优于±7.5%。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-03-21 |
| 页码 | 112 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ciomp.ac.cn/handle/181722/1253]  |
| 专题 | 长春光学精密机械与物理研究所_中科院长春光机所知识产出 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 林景全. 低碎屑激光等离子体软X射线源研究[D]. 中国科学院长春光机所. 中国科学院长春光机所. 1999. |
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