CN111836446A - 激光驱动微等离子体xuv源 - Google Patents

Abstract

本公开涉及激光驱动微等离子体XUV源。本文描述了用于从等离子体中生成极紫外辐射的系统和方法。在一实施例中，气体被提供给真空室中的气体靶。脉冲激光或脉冲激光驱动波长转换系统提供光束，该光束通过透镜或显微镜物镜聚焦到气体靶上，以产生等离子体。然后，使用收集反射镜将远紫外辐射束从等离子体引导到靶位置。

Description

激光驱动微等离子体XUV源

相关申请的交叉引用/通过引用合并

根据《美国法典》第35章第119(e)条，本申请要求于2019年4月16日提交的临时申请62/834,829的权益，其全部内容通过引用合并于此，如同完全记载在本申请中一样。

技术领域

本申请涉及用于从等离子体生成紫外辐射的方法和设备。

背景技术

本节所述的方法是可以采用的方法，但不一定是此前设想或采用过的方法。因此，除非另有说明，否则不应认为本节所述的任何方法仅仅因为其包括在本节中而被视为现有技术。此外，不应仅仅因为本节中描述的任何方法被包括在本节中，就认为这些方法是很好理解的、常规的或传统的。

自从飞秒放大器系统出现以来，驱动气体中的等离子体作为生成极电磁辐射(extreme electromagnetic radiation)的一种强有力的方式引起了极大的关注。这项技术推动了光的前沿，允许生成极紫外线(XUV)辐射(10至100eV)。与同步加速器等大型设备相比，在光学实验室中生成这样的极辐射的能力代表了一个主要的技术优势。现有的策略是在kHz、mJ级系统的松散聚焦几何结构中或在多kHz/MHzμJ级系统的紧密聚焦(大于10μm光斑直径)中使用短激光脉冲(通常小于50fs)，以在非线性介质(例如气体、液体或固体)中产生等离子体，从而以特定能量在源处生成光子通量高达10¹³光子/s的XUV辐射。

附图说明

在附图中：

图1描绘了使用亚μJ能源的系统配置的示例的侧视图。

图2描绘了使用亚μJ能源的系统配置的示例的俯视图。

图3描绘了使用μJ级长脉冲系统的示例性配置。

图4描绘了气体再循环单元的示例性配置。

图5是示出可在其上实现实施例的计算机系统的框图。

图6描绘了由Au光栅收集的包括从第19次到第27次的奇次谐波的频谱。

具体实施方式

在下面的描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开的透彻理解。然而，显而易见的是，实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，众所周知的结构和设备以框图形式示出，以避免不必要地模糊本公开。

概述

我们提供了一种基于极端紧密的聚焦(激光光斑直径等于或小于6μm)的方法，其中允许例如使用短脉冲nJ级系统或长脉冲(大于200fs)μJ级系统。本文描述了用于在XUV生成中提供前所未有的信噪比的设备和方法。通过使用小于6μm光斑尺寸的极端紧密的聚焦几何结构来产生等离子体，达到生成等离子体的阈值所需的峰值强度(大于10¹⁴W/cm²)允许使用如本文所示的nJ级或亚μJ激光以及具有未压缩的更长脉冲持续时间(大于200fs)的μJ级系统。本文描述的设备和方法允许将等离子体技术从放大器转移到紧凑、稳定和高重复率振荡器以及具有nJ到μJ范围内的脉冲能量的MHz可调谐波长源。实现这一点提供了具有前所未有的信噪比的低成本工具。

在一个实施例中，一种设备包括真空室；气体靶，该气体靶位于真空室中；气体靶；供气装置，该供气装置被配置为将气体输送到气体靶中；脉冲激光或脉冲激光驱动波长转换源；透镜或显微镜物镜，该透镜或显微镜物镜用于将光束从脉冲激光或脉冲激光驱动波长转换源聚焦到气体靶上，以在气体靶中生成等离子体；以及收集反射镜，该收集反射镜被配置为将所生成的光束从等离子体引导到靶位置。

在一个实施例中，该设备还包括：多轴压电式台，该多轴压电式台物理地耦合到气体靶并且通信地耦合到计算系统，其中，该多轴压电式台被配置为基于从计算系统接收的输入来控制气体靶的定位。

在一个实施例中，该设备还包括：多轴压电式台，该多轴压电式台物理地耦合到收集反射镜并且通信地耦合到计算系统，其中，该多轴压电式台被配置为基于从计算系统接收的输入来控制收集反射镜的定位。

在一个实施例中，该设备还包括：气体再循环单元，该气体再循环单元可以通过从真空室的真空泵直接进行收集，也可以经由在真空室中实现的专用收集单元进行收集。

在一个实施例中，气体靶包括不超过250μm的最小尺寸。

在一个实施例中，供气装置被配置为以至少0.1MPa的聚焦压力将气体输送到气体靶中。

在一个实施例中，透镜或显微镜物镜被配置为将光束聚焦到大于10¹⁴W/cm²的功率密度。

在一个实施例中，脉冲激光驱动波长转换源包括高于100kHz的重复率。

在一个实施例中，脉冲激光或脉冲激光驱动波长转换源被配置为传送在从10飞秒以下到10皮秒的范围内的脉冲。

在一个实施例中，透镜或显微镜物镜被配置为以不超过6μm的直径将光束聚焦到气体靶上。

在一个实施例中，该设备还包括：金属箔或针孔，该金属箔或针孔被配置为丢弃基波功率和/或提供紫外能量选择。

在一个实施例中，一种用于从等离子体生成极紫外辐射的方法包括：使用透镜或显微镜物镜，将光束从脉冲激光或脉冲激光驱动可调谐波长源聚焦到真空室中的气体靶上，以在气体靶中生成等离子体；以及使用收集反射镜将所生成的光束从等离子体引导到靶位置。

在一个实施例中，该方法还包括：基于从计算系统接收的输入，使用多轴压电式台来控制气体靶的位置，其中，多轴压电式台物理地耦合到气体靶，计算系统通信地耦合到多轴压电式台。

在一个实施例中，该方法还包括：基于从计算系统接收的输入，使用多轴压电式台来控制收集反射镜的位置，其中，多轴压电式台物理地耦合到收集反射镜，计算系统通信地耦合到多轴压电式台。

在一个实施例中，气体靶包括不超过250μm的最小尺寸。

在一个实施例中，该方法还包括：以至少0.1MPa的聚焦压力向气体靶供气。

在一个实施例中，聚焦光束包括将光束聚焦到大于10¹⁴W/cm²的功率密度。

在一个实施例中，该方法还包括：以高于100kHz的重复率，将光束从脉冲激光或脉冲激光驱动波长源提供给透镜或显微镜物镜。

在一个实施例中，该方法还包括：通过在从10以下飞秒到10皮秒的范围内的脉冲，将光束从脉冲激光或脉冲激光驱动波长源提供给透镜或显微镜物镜。

在一个实施例中，将光束从脉冲激光或脉冲激光驱动波长源聚焦到气体靶上包括：以不超过6μm的直径将光束聚焦到气体靶上。

I、配置示例

图1描绘了使用亚μJ能源的系统配置的示例的侧视图。在图1中，光源0被配置为通过光学窗口2将光投射到真空室1中。高压气体入口和管4通过包括空心毛细管或气体喷嘴的高压适配器将气体馈送到气体靶5。光学透镜或显微镜物镜3将通过气体靶5的投射光缩小到反射镜8上。在一实施例中，计算机控制台6控制气体靶5的位置。在一实施例中，计算机控制台7控制反射镜8的位置。虽然图1包括元件0至元件8，但其他实施例可以包括附加元件、较少元件和/或不同元件。例如，一实施例可以通过气体靶5和/或反射镜8的固定位置来实现，并且因此没有计算机控制台6和/或计算机控制台7。

图2描绘了使用亚μJ能源的系统配置的示例的俯视图。在图2中，真空泵9提供和/或保持系统的低压。真空管路10提供用于输出所生成的光束的手段。虽然图2包括元件0至元件10，但其他实施例可以包括更多、更少和/或不同的元件。例如，该系统可以包括真空管路10而不包括真空泵9，反之亦然。

该设备的一实施例包括10个主要元件和外部光源：(0)光源；(1)真空室；(2)光学窗口；(3)光学透镜或显微镜物镜；(4)高压气体入口和管；(5)高压适配器和空心毛细管或喷嘴；(6)计算机控制多轴压电式台，其控制组件(5)的位置；(7)计算机控制旋转和线性压电式台，其控制组件(8)的位置；(8)平面或曲面反射镜或任何其他光学元件，用于引导和/或聚焦所生成的光束；(9)涡轮分子真空泵；(10)真空管路，用于引导、转换和输出所生成的光束。

来自脉冲飞秒源(0)(振荡器/放大器/可调谐光参量放大器)的光束通过光学窗口(2)引导进入真空室(1)。入射光束经由透镜或显微镜物镜(3)聚焦。光束被聚焦在由(4)和(5)输送的高压气体靶上，在该高压气体靶中形成了微米级等离子体。经由(6)来控制气体靶相对于焦点的位置。等离子体用作波长转换器。等离子体将入射光束转换为由基本入射光束的奇次谐波组成的谐波梳，其延伸到XUV范围(定义为所生成的光束)。然后，所生成的光束由平面金属反射镜或曲面反射镜收集，以被引导和/或聚焦到实验和/或光学表征线。

详细说明

(0)光源

光源生成在从UV到中红外的范围内的任何波长的光的光学脉冲。光源可以在固定波长下操作，或者可以通过附加设备(例如，光参量放大器(OPA)、非共线光参量放大器(NOPA)或光参量啁啾脉冲放大器(OPCPA)OPA、NOPA或OPCPA)在从UV到中红外的范围内进行调谐，从而提供所生成的XUV辐射的波长可调谐性。光源可以直接或间接地源于振荡器、放大器或任何允许将波长从UV转换为中红外的设备。光源应当在元件(3)的焦点处提供足够的峰值功率或脉冲能量，以形成等离子体(通常在焦点处大于10¹⁴W/cm²)。

光源可以包括允许缩短和/或压缩光源脉冲持续时间的组件。可以包括基于棱镜、Gires-Tournois干涉仪反射镜、啁啾反射镜或基于空间光调制器的脉冲整形器的脉冲色散补偿管理，以确保焦点处的最短脉冲持续时间(即，最大峰值功率)。

(1)真空室

真空室允许在不吸收所生成的光束的情况下进行传播，并允许与需要真空操作的仪器直接连接。10^-2mbar或更低的真空度可以用于最小化光学损耗。真空室具有特定的法兰和连接器，以允许涡轮分子泵(9)、气体入口(4)、光学窗口(2)、以及真空兼容的电气连接件经由计算机接口连接至控件(6)和(7)。

(2)光学窗口

光学窗口连接到真空室(1)，并且用于将入射光束从(0)传输到真空室(1)和物镜(3)。窗口可以是平的(其具有或没有适合于(0)所传送的(一个或多个)波长的抗反射涂层)，也可以是成布鲁斯特角度的，并且由适合于(0)所传送(一个或多个)波长和光强度的材料制成。

(3)透镜或显微镜物镜

透镜或显微镜物镜被设计用于提供极端紧密的聚焦，即焦点处的光束直径小于6μm。物镜的焦距或数值孔径被设计为使得在焦点处获得大于10¹⁴W/cm²的光学强度。物镜可以针对由(0)所传送的(一个或多个)波长受到抗反射涂覆，以最小化光学损失，并且该物镜由损伤阈值低于(0)所传送的光的材料制成。

(4)供气装置

供气装置被设计用于高达100bar的压力，并且被设计用于(但不限于)非腐蚀性气体(典型地，He、N、Ar、Ne、Xe、Kr)。气体由金属气管输送到真空室中。根据一实施例，该气管具有足够的柔性，以允许(5)的移动和定位(通过使用压电式台(6))。

(5)气体靶

通过使用高压适配器将气管(4)连接至(5)，在该高压适配器中安装或密封有空心毛细管或气体喷嘴，以生成位于显微镜物镜(3)的焦点处的气体射流或气室(gas cell)。空心毛细管或气体喷嘴应应当是高压兼容的，并且可以具有小于(3)的工作距离的外径以及在0.5μm到250μm的范围内的内径、或者具有小于250μm的最小尺寸的任何其他几何形状。

(6)计算机控制多轴压电式台

容纳气体毛细管(5)的适配器被安装在元件(6)上。该部分的目的是使气体射流精确地定位在显微镜物镜(3)的焦点上，以优化所生成的光束的效率。压电式台可以是具有线性平移(XYZ)和倾斜角度(2轴)的多轴式的。该台可以提供亚微米精度。该台可以由计算机控制，以允许在真空操作下进行优化和定位。该台可为真空兼容的，以在真空室(1)中提供较低的操作压力。

(7)用于所生成的光束的收集光学器件的线性和旋转压电式台

此元件控制收集反射镜(8)的位置(XY)和旋转角度，以在所需的应用下引导所生成的光束。该台可为真空兼容的，以降低真空室压力。该台由计算机控制，以允许在真空操作下进行光束控制，并优化光束指向和/或聚焦到所需区域。

(8)收集反射镜

收集反射镜收集所生成的光束并将其引导到实验/应用。多个光学器件也可用于收集和/或转换所生成的光束。反射镜可以是平的或弯曲的(例如环形、椭球形、球面)，以允许将所生成的光束重新聚焦在所需区域。反射镜区域可适于完全收集发散的所生成的光束，发散的所生成的光束取决于生成的波长和焦点处的入射光束直径。反射镜必须由在所生成的光束光谱范围内提供高反射率的材料(例如金属、多层反射镜、半导体)制成。反射镜被直接安装在(7)上。

(9)涡轮分子真空泵

当(5)输送的气体射流流动时，泵在真空室中提供低压，并在运行期间保持低压。涡轮泵的流率可被缩放，以相对于操作的气体流量/压力保持低于10^-2mbar的压力。

(10)生成光束输出装置

生成光束输出装置被设计为处于由来自收集光学器件的反射所限定的角度。该输出装置是在真空状态下的，并且可以容纳额外的光学器件，例如，光学滤波器(以从生成光束中选择特定的谐波，或拒绝剩余的入射光束)、其他转向反射镜、光谱仪或成像电荷耦合器件(CCD)(以控制光束的质量)。

II、长脉冲系统配置示例

图3描绘了使用μJ级长脉冲系统的示例性配置。该设备的一实施例包括12个主要元件和外部光源：(11)光源；(12)聚焦光学元件；(13)涡轮分子泵抽送的真空室；(14)生成等离子体的聚焦光源的焦点处的气体射流；(15)所生成的XUV辐射；(16)手动定位器或计算机控制多轴压电式台上的高压适配器和空心毛细管或喷嘴；(17)用于再循环的气体收集单元；(18)用于丢弃基波功率和/或提供所生成的XUV(15)的XUV能量选择的金属箔或针孔；(19)用于引导所生成的XUV的真空管路；(20)用于转向、收集和/或聚焦所生成的XUV(15)的光学元件；(21)用于XUV能量选择的第二金属箔；(22)XUV探测器、相机或需要XUV辐射的任何应用。其他实施例可以使用更多或更少的元件，例如使用固定台而不是计算机控制台。

(11)光源

光源生成在从UV到中红外的范围内的任何波长的光的光学脉冲。光源可以在固定波长下操作，或者可以通过附加设备(例如OPA、NOPA或OPCPA)在从UV到中红外的范围内进行调谐，从而提供所生成的XUV辐射的波长可调谐性。光源可以直接或间接地源于振荡器、放大器或任何允许将波长从UV转换为中红外的设备。光源应当在元件(12)的焦点处提供足够的峰值功率或脉冲能量，以形成等离子体(通常在焦点处大于10¹⁴W/cm²)。

(12)聚焦光学元件

透镜或显微镜物镜被设计为用于提供极端紧密的聚焦，即，焦点处的光束直径小于6μm。物镜的焦距或数值孔径被设计为使得在焦点处获得大于10¹⁴W/cm²的光学强度。物镜可以针对由(11)所传送的(一个或多个)波长受到抗反射涂覆，以最小化光学损失，并且该物镜由损伤阈值低于(11)所传送的光的材料制成。该物镜可以被设计为具有长工作距离，以促进与由(16)输送的气体靶(14)对准。

(13)真空室

真空室允许在减少所生成的光束的吸收的情况下进行传播，并允许与需要真空操作的仪器直接连接。10^-2mbar或更低的真空度可以用于最小化光学损耗。真空室具有特定的法兰和连接器，以允许涡轮分子泵、气体入口(16)、光学窗口或聚焦元件(12)、以及真空兼容的电气连接件经由计算机接口连接至控件(16)和(20)。

(14)气体靶

通过使用高压适配器将来自压力调节源和/或气体再循环单元的气体连接至(16)，在该高压适配器中安装或密封有空心毛细管或气体喷嘴，以生成位于光学聚焦元件(12)的焦点处的气体射流。空心毛细管或气体喷嘴应当是高压兼容的，并且可以具有小于(12)的工作距离的外径以及在0.5μm到250μm的范围内的内径、或者具有小于250μm的最小尺寸的任何其他几何形状。

(15)所生成的XUV

所生成的XUV辐射与入射激光源(11)一起传播(copropagating)。

(16)供气装置

供气装置被设计用于高达100bar的压力，并且被设计用于(但不限于)非腐蚀性气体(典型地，He、N、Ar、Ne、Xe、Kr)。气体由金属气管输送到真空室中。该气管具有足够的柔性，以允许(14)的移动和定位(通过使用手动或电动定位器)。

(17)气体收集器

该系统可包括气体收集单元，该气体收集单元包括管、喷嘴或毛细管，所述管、喷嘴或毛细管用于收集来自(14)并且待被提取到再循环/再压缩单元并重新注入到(16)中的气体。

(18)光束丢弃和XUV能量滤波器

金属针孔可用于丢弃发散的基波光源(11)，或者厚度小于1μm的、可用于滤除XUV辐射的薄金属箔(例如Al、Sn)。

(19)真空光束管路

真空光束管路光束输出装置被设计为处于由来自收集光学器件的反射所限定的角度。该输出装置是在真空状态下的，并且可以容纳额外的光学器件，例如，光学滤波器(以从生成光束中选择特定的谐波，或拒绝剩余的入射光束)、其他转向反射镜、光谱仪或成像CCD(以控制光束的质量)。可添加额外的涡轮分子泵和离子泵，以为需要超高真空(小于10^{- 9}mbar)的应用实现差分泵送。

(20)XUV光学器件

可以将光学元件插入真空光束管路(19)中以转向、收集和/或重新聚焦光束。这可以包括环形、椭球和/或抛物面金属反射镜和多层XUV反射镜。

(21)XUV能量滤波

附加金属箔滤波器(例如，Al、Sn)可以插入在XUV光学器件(20)之后的真空光束管路(19)中，以提供附加的XUV能量选择。

(22)XUV的表征与应用

XUV探测器或相机可以被定位在光束管路上(以监测和表征经滤波的XUV光束)，或者可以被直接连接到所需的应用。

III、再循环气体单元

气体再循环单元可以被用于限制系统的气体消耗，并且可适用于本文中(特别是II和III节中)描述的所有配置。图4描绘了气体再循环单元的示例性配置。

压力气体源(22)通过气体压力调节器(23)和第二气体压力调节器24(具有压力计(25a))将气体输送到该单元。该气体供给XUV生成模块(26)并且提供所需的气体压力(大于0.2Mpa)。多余的气体由涡旋泵(27)收集，并且然后用颗粒过滤器(28)(例如，沸石捕集器)过滤，并在压缩机(29)中重新压缩。气体缓冲器(30)可用于存储多余的气体，例如，其容量为2升并且压力高达1MPa。利用压力计(25b)来监测压缩压力，并以闭环方式向XUV生成模块(26)注入气体。可以添加具有涡旋泵(31)的附加管路，以排放整个气体再循环单元。

IV、附加实施例

附加实施例包括基于广泛扩展、稳定、MHz重复率和纳焦耳级飞秒振荡器技术的紧凑且高效的相干极UV光源。生成过程基于在显微镜物镜的焦点处的气体靶中形成的微等离子体(<6μm)中的光学非线性(高次谐波生成)，允许即使在低脉冲能量(nJ范围)下也能达到超过隧道电离阈值的光学强度。这允许使用振荡器系统或亚μJ脉冲能量系统来实现紧凑、高效、高重复率和低信噪比的XUV源，该XUV源有利于例如XUV范围的光发射光谱、纳米成像和阿秒科学等多种应用。

XUV范围内基于微等离子体的高次谐波生成(HHG)

下文描述了依赖于MHz nJ级振荡器和在具有高NA(大于0.7)物镜的气体射流中的紧密聚焦的具体实施例。为了降低脉冲能量需求同时保持高光强度以生成等离子体，可以通过使用充气非线性光纤来使用短脉冲(小于40fs)。除了生成短脉冲外，还可以使用基于空间光调制器的脉冲整形器或压缩器来优化焦点处的峰值功率/脉冲持续时间。

所有的生成和检测都被包括在紧凑的真空室中，以避免XUV辐射的吸收。具有10至250μm核心的气体毛细管被安装在压电式台上，该压电式台具有高达100bar的Ar、Kr或Xe气体背压。然后XUV被滤波，并使用金属箔滤波器或用作带通滤波器的多层反射镜来选择特定谐波。然后，通过环形反射镜将光束重新聚焦到XUV CCD上。

图6示出了与实施例相关的数据，其中示出了由Au光栅收集的包括从第19次到第27次的奇次谐波的频谱。测量了第21次谐波(约31.5eV)的光子通量(4×10¹⁰ph/s)。

硬件概述

根据一个实施例，本文描述的技术由一个或多个专用计算设备实现。该专用计算设备可以被硬连线以执行技术，或者可以包括数字电子设备，例如被持久地编程为执行本技术的一个或多个专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)，或者可以包括一个或多个通用硬件处理器，该处理器被编程为依照固件、存储器、其他存储装置或其组合中的程序指令来执行该技术。这样的专用计算设备还可以将自定义硬连线的逻辑、ASIC或FPGA与自定义编程相结合来实现该技术。专用计算设备可以是桌面计算机系统、便携式计算机系统、手持设备、网络设备或结合硬连线和/或程序逻辑来实现该技术的任何其他设备。

例如，图5是示出了计算机系统500的框图，在该计算机系统500上可以实现本发明实施例。计算机系统500包括用于传送信息的总线502或其他通信机制，以及硬件处理器504，该硬件处理器504与总线502耦合以处理信息。硬件处理器504可以是例如通用微处理器。

计算机系统500还包括主存储器506(例如，随机存取存储器(RAM)或其他动态存储设备)，该主存储器506耦合到总线502以存储由处理器504执行的信息和指令。主存储器506还可以用于在执行由处理器504执行的指令期间存储临时变量或其他中间信息。当将这些指令存储在处理器504可访问的非暂态存储介质中时，使计算机系统500呈现为被定制用于执行指令中指定的操作的专用机器。

计算机系统500还包括只读存储器(ROM)508或耦合到总线502的其他静态存储设备，以用于存储处理器504的静态信息和指令。存储设备510(例如磁盘、光盘或固态驱动器)被提供，并且被耦合到总线502以存储信息和指令。

计算机系统500可以经由总线502耦合到显示器512(例如，阴极射线管(CRT))，以向计算机用户显示信息。包括字母数字键和其他键的输入设备514被耦合到总线502，以向处理器504传送信息和命令选择。另一种类型的用户输入设备是光标控制516(例如鼠标、轨迹球或光标方向键)，用于向处理器504传送方向信息和命令选择，以及用于控制显示器512上的光标移动。该输入设备通常在两个轴(第一轴(例如x)和第二轴(例如y))上具有两个自由度，其允许设备在平面中指定位置。

计算机系统500可以使用定制的硬连线逻辑、一个或多个ASIC或FPGA、固件和/或程序逻辑来实现本文所描述的技术，其与计算机系统结合使得计算机系统500成为专用机或将计算机系统500编程为专用机。根据一个实施例，响应于处理器504执行包括在主存储器506中的一个或多个指令的一个或多个序列，计算机系统500执行本文的技术。这样的指令可以从另一存储介质(例如，存储设备510)读入主存储器506。执行包括在主存储器506中的指令序列导致处理器504执行本文描述的处理步骤。在替代实施例中，可以使用硬连线电路代替软件指令或与软件指令结合使用。

本文中使用的术语“存储介质”是指任何非暂态介质，其存储使得机器以特定方式进行操作的数据和/或指令。这样的存储介质可以包括非易失性介质和/或易失性介质。非易失性介质包括例如光盘、磁盘或固态驱动器，例如存储设备510。易失性介质包括动态存储器，例如主存储器506。常见存储介质形式包括，例如，软盘、软磁盘、硬盘、固态驱动器、磁带或任何其他磁性数据存储介质、CD-ROM、任何其他光学数据存储介质、任何带孔图案的物理介质、RAM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、NVRAM、任何其他存储芯片或盒带。

存储介质与传输介质不同，但可以与传输介质一起使用。传输介质参与存储介质之间的信息传输。例如，传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤，包括构成总线502的线。传输介质也可以采用声波或光波的形式，例如在无线电波和红外数据通信期间生成的声波或光波。

将一个或多个指令的一个或多个序列携带到处理器504以用于执行可以涉及各种形式的介质。例如，指令最初可以携带在远程计算机的磁盘或固态驱动器上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中，并使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统500的本地调制解调器可以在电话线上接收数据，并使用红外发射器将数据转换为红外信号。红外探测器可以接收红外信号中携带的数据，并且适当的电路可以将数据放置在总线502上。总线502将数据携带到主存储器506，处理器504从主存储器506检索并执行指令。主存储器506接收到的指令可以选择性地在被处理器504执行之前或之后存储在存储设备510上。

计算机系统500还包括耦合到总线502的通信接口518。通信接口518提供到连接到本地网络522的网络链路520的双向数据通信耦合。例如，通信接口518可以是综合业务数字网(ISDN)卡、电缆调制解调器、卫星调制解调器、或用于提供到相应类型电话线的数据通信连接的调制解调器。作为另一示例，通信接口518可以是局域网(LAN)卡，用于提供到兼容LAN的数据通信连接。也可以实现无线链路。在任何这样的实现方式中，通信接口518发送和接收携带代表各种类型信息的数字数据流的电气信号、电磁信号或光信号。

网络链路520通常通过一个或多个网络向其他数据设备提供数据通信。例如，网络链路520可以通过本地网络522提供到主机524或到由互联网服务提供商(ISP)526操作的数据设备的连接。而ISP 526又通过现在通常称为“互联网”528的全球分组数据通信网络来提供数据通信服务。本地网络522和互联网528都使用携带数字数据流的电气信号、电磁信号或光信号。通过各种网络的信号和网络链路520上的信号以及通过通信接口518的信号(它们携带数字数据去往/来自计算机系统500)是传输介质的示例性形式。

计算机系统500可以通过(一个或多个)网络、网络链路520和通信接口518来发送消息和接收数据(包括程序代码)。在互联网示例中，服务器530可以通过互联网528、ISP526、本地网络522和通信接口518来发送应用程序的请求代码。

接收到的代码可以在其被接收到时由处理器504执行，和/或被存储在存储设备510或其他非易失性存储装置中以供以后执行。

云计算

本文使用的术语“云计算”通常用于描述计算模型，该计算模型启用对共享计算资源池(例如计算机网络、服务器、软件应用以及服务等)的按需访问，并且其允许以最少的管理工作或服务提供商交互来快速地配置和释放资源。

云计算环境(有时称为云环境或云)可以以各种不同的方式实现，以最适合不同的需求。例如，在公共云环境中，底层计算基础设施由组织所有，该组织使其云服务对于其他组织或公众可用。相比之下，私有云环境通常仅旨在供单个组织使用或在单个组织内使用。社区云旨在由社区内的若干组织共享；而混合云包括两个或更多类型的云(例如，私有云、社区云或公共云)，这些云由数据和应用可移植性绑定在一起。

一般地，云计算模型使得先前可能由组织自己的信息技术部门提供的那些职责中的一些能够替代地作为云环境中的服务层来交付，以供消费者使用(根据云的公共/私有性质，该消费者是组织内的或组织外的)。根据具体的实现方式，由每个云服务层提供或在每个云服务层内提供的组件或特征的精确定义可以不同，但常见的示例包括：软件即服务(SaaS)，其中消费者使用在云基础设施上运行的软件应用，而SaaS提供商管理或控制底层云基础设施和应用；平台即服务(PaaS)，其中消费者可以使用PaaS提供商支持的软件编程语言和开发工具来开发、部署和以其他方式控制自己的应用，而PaaS提供商则管理或控制云环境的其他方面(即，运行时执行环境下的所有方面)；基础设施即服务(IaaS)，其中消费者可以部署和运行任意软件应用，和/或提供处理、存储、网络和其他基本计算资源，而IaaS提供商管理或控制底层物理云基础设施(即，操作系统层下的所有内容)；数据库即服务(DBaaS)，其中消费者使用运行在云基础设施上的数据库服务器或数据库管理系统，而DBaaS提供商管理或控制底层云基础设施、应用和服务器(包括一个或多个数据库服务器)。

在前面的说明书中，参考了可能因实现方式而不同的许多具体细节来描述本发明的实施例。因此，说明书和附图应被视为说明性的而不是限制性的。本发明的范围以及申请人所希望的本发明的范围的唯一且排他性指示是以这样的权利要求提出的特定形式、从本申请提出的一组权利要求的字面和等效范围(包括任何后续更正)。

Claims (20)

1.一种设备，包括：

真空室；

气体靶，所述气体靶位于所述真空室中；

供气装置，所述供气装置被配置为将气体输送到所述气体靶中；

脉冲激光或脉冲激光驱动波长转换源；

透镜或显微镜物镜，所述透镜或显微镜物镜被配置为将光束从所述脉冲激光或脉冲激光驱动波长转换源聚焦到所述气体靶上，以在所述气体靶中生成等离子体；以及

收集反射镜，被配置为将所生成的光束从所述等离子体引导到靶位置。

2.根据权利要求1所述的设备，还包括：多轴压电式台，所述多轴压电式台物理地耦合到所述气体靶并且通信地耦合到计算系统，其中，所述多轴压电式台被配置为基于从所述计算系统接收的输入来控制所述气体靶的定位。

3.根据权利要求1所述的设备，还包括：多轴压电式台，所述多轴压电式台物理地耦合到所述收集反射镜并且通信地耦合到计算系统，其中，所述多轴压电式台被配置为基于从所述计算系统接收的输入来控制所述收集反射镜的定位。

4.根据权利要求1所述的设备，还包括：气体再循环单元，所述气体再循环单元通过从所述真空室的一个或多个真空泵直接进行收集，或者经由在所述真空室中实现的专用收集单元进行收集。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述气体靶包括不超过250μm的最小尺寸。

6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述供气装置被配置为以至少0.1MPa的聚焦压力将所述气体输送到所述气体靶中。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述透镜或显微镜物镜被配置为将所述光束聚焦到大于10¹⁴W/cm²的功率密度。

8.根据权利要求1所述的设备，其中，脉冲激光驱动波长可调谐源包括高于100kHz的重复率。

9.根据权利要求1所述的设备，其中，所述脉冲激光或脉冲激光驱动波长可调谐源被配置为传送在从10飞秒以下到10皮秒的范围内的脉冲。

10.根据权利要求1所述的设备，其中，所述透镜或显微镜物镜被配置为以不超过6μm的直径将所述光束聚焦到所述气体靶上。

11.根据权利要求1所述的设备，还包括：金属箔或针孔，所述金属箔或所述针孔被配置为丢弃基波功率和/或提供紫外能量选择。

12.一种用于从等离子体生成极紫外辐射的方法，所述方法包括：

使用透镜或显微镜物镜，将光束从脉冲激光或脉冲激光驱动波长可调谐源聚焦到真空室中的气体靶上，以在所述气体靶中生成等离子体；以及

使用收集反射镜将所生成的光束从所述等离子体引导到靶位置。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：基于从计算系统接收的输入，使用多轴压电式台来控制所述气体靶的位置，其中，所述多轴压电式台物理地耦合到所述气体靶，所述计算系统通信地耦合到所述多轴压电式台。

14.根据权利要求12所述的方法，还包括：基于从计算系统接收的输入，使用多轴压电式台来控制所述收集反射镜的位置，其中，所述多轴压电式台物理地耦合到所述收集反射镜，所述计算系统通信地耦合到所述多轴压电式台。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述气体靶包括不超过250μm的最小尺寸。

16.根据权利要求12所述的方法，还包括：以至少0.1MPa的聚焦压力向所述气体靶供气。

17.根据权利要求12所述的方法，其中，聚焦所述光束包括将所述光束聚焦到大于10¹⁴W/cm²的功率密度。

18.根据权利要求12所述的方法，还包括：以高于100kHz的重复率，将所述光束从所述脉冲激光或所述脉冲激光驱动波长可调谐源提供给所述透镜或显微镜物镜。

19.根据权利要求12所述的方法，还包括：通过在从10飞秒以下到10皮秒的范围内的脉冲，将所述光束从所述脉冲激光或所述脉冲激光驱动波长可调谐源提供给所述透镜或显微镜物镜。

20.根据权利要求12所述的方法，其中，将所述光束从所述脉冲激光或所述脉冲激光驱动波长可调谐源聚焦到所述气体靶上包括：以不超过6μm的直径将所述光束聚焦到所述气体靶上。

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