CN112666102A - 一种基于气体吸收的真空紫外光衰减装置及其衰减方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于气体吸收的真空紫外光衰减装置及其衰减方法，所述测量装置包括：主管道、真空发生系统、充气控制系统、高次谐波过滤系统、真空封闭系统。本发明可以通过改变充入气体种类和压强，在较短空间内对不同波长的真空紫外光进行可调谐的能量衰减，且真空紫外光在通过高次谐波过滤系统时，将高次谐波完全滤除。由于本发明内部为封闭空间，可以充入较大压强的气体，实现较强的衰减能力和宽范围的精确调节能力。
Description
技术领域
本发明属于光学技术领域，具体涉及一种基于气体吸收的真空紫外光衰减装置及其衰减方法。
背景技术
在红外能区，通常使用石墨烯或者掺杂玻璃进行能量吸收，红外光穿过石墨烯或者掺杂玻璃，能量会有一定的衰减，对于不同波长，吸收系数是不同的。但使用该方法能量衰减强度是固定的，无法根据需求调整能量衰减强度，有一定的局限性。
在真空紫外波长，有一种气体差分吸收装置，对真空紫外光实现高次谐波过滤和能量衰减。气体持续充入真空管道，通过控制气体压强，控制高次谐波过滤效果和能量衰减强度。但由于是在真空腔内充入气体，所以可冲入的气体压强较小，达到高次谐波过滤和能量衰减需要较长的空间。若通入气体压强过高，会对真空环境造成影响，影响真空泵组和真空规的使用寿命。且该装置的能量衰减强度较小，无法实现能量的大范围调节。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于气体吸收的真空紫外光衰减装置及其衰减方法。解决的技术问题为：需要在较短空间内对真空紫外光实现较强的能量衰减；真空封闭装置需要选择合适的窗片材料保证真空紫外光有较高的透过率；在不同波段选择合适的吸收气体对真空紫外光产生较强的吸收作用。
本发明的技术方案是：基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，包括：
主管道，所述主管道内具有真空腔11，所述真空腔11的壁上设有法兰接口，通过法兰接口安装有真空测量组件12、真空发生系统、充气控制系统和观察装置15。真空测量组件12、真空发生系统、充气控制系统三者结合可以实现对装置内气压的精确控制，观察装置13可以在需要时观察主管道光的状态。在真空腔11两端设有法兰接口，通过法兰接口安装高次谐波过滤系统。
高次谐波过滤系统，过滤掉真空紫外光中的高次谐波，对光的能量有一定的衰减作用，将主管道两端封闭，保证管内气体压强稳定。
真空发生系统，使得主管道及相连管道达到需要的真空度。
充气控制系统，控制充入气体的流速，以确保管内气体压力的精确控制。
真空封闭系统，将该段装置与两端管道真空隔离，防止更换装备或充气对两端真空造成影响。
优选的，所述真空测量组件12为真空规。
优选的，所述观察装置13为观察窗。
优选的，所述高次谐波过滤系统包括转换法兰21、窗片22、压片23。转换法兰21内置深槽，将窗片22置入其中，使用压片23将其固定。通过窗片22实现高次谐波的过滤。
优选的，所述真空发生系统包括机械泵31、分子泵32、真空规33。
优选的，所述充气控制系统包括气瓶41、气体流量计42、真空阀门43。
优选的，所述真空封闭系统包括气动阀门51、波纹管52。
本发明提供一种基于气体吸收的真空紫外光衰减方法，具体如下：
首先在通光之前，使用真空发生系统将主管道内气体抽出。当达到较好的真空度后，将真空紫外光入射到装置内。光束穿过高次谐波过滤系统后，高次谐波被过滤，且能量有一定的衰减。然后根据所需要的能量衰减倍数，使用计算软件计算出需要充入的气体的种类与压强，通过气体流量计控制气体流量，向主管道内缓慢充气，同时真空规观测管内压强。直到达到计算所得压强，关闭真空阀门，充气气路封闭。由于主管道密封性极好，气体的压强不会发生变化，当真空紫外光通过该装置，高次谐波会被滤除，且真空紫外光能量衰减到需要的值。
本发明具有以下有益的效果：
本发明在较短空间内充入较高压强气体，实现短空间真空紫外光能量的衰减，且对其他管道的真空没有影响。通过窗片实现高次谐波的滤除，而需要的120nm-150nm波长的光有较好的透过率。且可以高精度的衰减调节，通过调节管内气压，实现衰减强度的精确调节。气体在主腔体内封闭，不需要持续充入气体，节省气体的使用。
附图说明
图1为本发明实施例中的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置结构示意图；
图中：11、真空腔；12、真空规；13、观察窗；21、转换法兰；22、窗片；23、压片；31、机械泵；32、分子泵；33、真空规；41、气瓶；42、气体流量计；43、真空阀门；51、气动阀门；52、波纹管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
实施例1
基于基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，包括：
主管道，所述主管道内具有真空腔11，所述真空腔11的壁上设有法兰接口，通过法兰接口安装有真空测量组件12、真空发生系统、充气控制系统和观察装置15。真空测量组件12、真空发生系统、充气控制系统三者结合可以实现对装置内气压的精确控制，观察装置13可以在需要时观察主管道光的状态。在真空腔11两端设有法兰接口，通过法兰接口安装高次谐波过滤系统。
高次谐波过滤系统，过滤掉真空紫外光中的高次谐波，对光的能量有一定的衰减作用，将主管道两端封闭，保证管内气体压强稳定。
真空发生系统，使得主管道及相连管道达到需要的真空度。
充气控制系统，控制充入气体的流速，以确保管内气体压力的精确控制。
真空封闭系统，将该段装置与两端管道真空隔离，防止更换装备或充气对两端真空造成影响。
其中：真空测量组件12为真空规，观察装置13为观察窗。高次谐波过滤系统包括转换法兰21、窗片22、压片23。转换法兰21内置深槽，将窗片22置入其中，使用压片23将其固定。通过窗片22实现高次谐波的过滤，且该系统将主管道密封，可以保证主管道内充入气体不对两端管道真空产生影响。真空发生系统包括机械泵31、分子泵32、真空规33，充气控制系统包括气瓶41、气体流量计42、真空阀门43，真空封闭系统包括气动阀门51、波纹管52。
衰减方法为：
首先在通光之前，使用真空发生系统将主管道内气体抽出。当达到较好的真空度后，将真空紫外光入射到装置内。光束穿过高次谐波过滤系统后，高次谐波被过滤，且能量有一定的衰减。然后根据所需要的能量衰减倍数，使用计算软件计算出需要充入的气体的种类与压强，通过气体流量计控制气体流量，向主管道内缓慢充气，同时真空规观测管内压强。直到达到计算所得压强，关闭真空阀门，充气气路封闭。由于主管道密封性极好，气体的压强不会发生变化，当真空紫外光通过该装置，高次谐波会被滤除，且真空紫外光能量衰减到需要的值。
本发明的气体能量吸收原理在于：
当主管道内不充入气体时，真空紫外光通过装置后，能量为I0。充入一定压强的气体，使用真空规测量压强，此时真空紫外光通过装置后，能量为I。则装置的吸光度为：
A＝lg(I0/I)＝Kbc
其中K为气体的摩尔吸收截面，b为主管道的长度，c为粒子浓度。查询气体吸收截面，通过上式计算吸光度，即可得到充入气体的粒子浓度，进而计算得出充入气体的压强。真空紫外光通过装置，即可实现所需能量衰减。
具体操作过程如下：
1、加工衰减装置主管道；所述主管道内具有真空腔11，所述真空腔11的壁上设有法兰接口，通过法兰接口安装有真空测量组件12、真空发生系统、充气控制系统和观察装置15。真空测量组件12、真空发生系统、充气控制系统三者结合可以实现对装置内气压的精确控制，观察装置13可以在需要时观察主管道光的状态。在真空腔11两端设有法兰接口，通过法兰接口安装高次谐波过滤系统。
2、安装高次谐波过滤系统，高次谐波过滤系统包括转换法兰21、窗片22、压片23。转换法兰21内置深槽，将窗片22置入其中，使用压片23将其固定。通过窗片22实现高次谐波的过滤，且该系统将主管道密封，可以保证主管道内充入气体后保持稳定的气压。吸收池可以充较高压强气体，实现在较短空间内的可调吸收。
3、安装真空发生系统，将机械泵31、分子泵32、真空规33组装成泵组，用于使主管道及相连管道达到需要的真空度。
4、充气控制系统，充气控制系统包括气瓶41、气体流量计42、真空阀门43。通过气体流量计42控制充入气体的流速，使用真空阀门43控制充气通道的通断，以确保管内气体压力的精确控制。
5、真空封闭系统包括气动阀门51、波纹管52。真空封闭系统将衰减装置与两端管道隔离开，在更换衰减装置时不会对两端真空产生影响。
实施例2
本装置在大连光源内建造并进行实验，衰减装置总长度为1米，使用波长为140nm的真空紫外光、10％He载氧气为吸收气体对该装置进行测试。在不充入气体情况下，测得真空紫外光能量为10.34μJ；充入气体压强为2.2Pa时，测的真空紫外光能量为7.45μJ，透过率为72.1％；充入气体压强为7.8Pa时，测的真空紫外光能量为3.79μJ，透过率为36.7％。由实验数据可得，该装置可以在较短空间内，在较大范围内实现对真空紫外光能量的衰减。
本发明中可以通过调节充入气体的压强和气体种类，对不同波长的真空紫外光实现可调谐的能量衰减。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，其特征在于，所述装置包括：主管道、高次谐波过滤系统、真空发生系统、充气控制系统和真空封闭系统；
所述主管道内具有真空腔(11)，所述真空腔(11)的壁上设有法兰接口，通过法兰接口安装有真空测量组件(12)、真空发生系统、充气控制系统和观察装置(15)；真空测量组件(12)、真空发生系统、充气控制系统三者结合可以实现对装置内气压的精确控制，观察装置(13)可以在需要时观察主管道光的状态；在真空腔(11)两端设有法兰接口，通过法兰接口安装高次谐波过滤系统；
所述高次谐波过滤系统，过滤掉真空紫外光中的高次谐波，对光的能量有一定的衰减作用，将主管道两端封闭，保证管内气体压强稳定；
所述真空发生系统，使得主管道及相连管道达到需要的真空度；
所述充气控制系统，控制充入气体的流速，以确保管内气体压力的精确控制；
所述真空封闭系统，将该段装置与两端管道真空隔离，防止更换装备或充气对两端真空造成影响。
2.根据权利要求1所述的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，其特征在于，所述真空测量组件(12)为真空规。
3.根据权利要求1所述的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，其特征在于，所述观察装置(13)为观察窗。
4.根据权利要求1所述的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，其特征在于，所述高次谐波过滤系统包括转换法兰(21)、窗片(22)、压片(23)；转换法兰(21)内置深槽，将窗片(22)置入其中，使用压片(23)将其固定；通过窗片(22)实现高次谐波的过滤。
5.根据权利要求1所述的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，其特征在于，所述真空发生系统包括机械泵(31)、分子泵(32)、真空规(33)。
6.根据权利要求1所述的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，其特征在于，所述充气控制系统包括气瓶(41)、气体流量计(42)、真空阀门(43)。
7.根据权利要求1所述的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置，其特征在于，所述真空封闭系统包括气动阀门(51)、波纹管(52)。
8.一种根据权利要求1-8任一所述的基于气体吸收的真空紫外光衰减装置的衰减方法，其特征在于，所述衰减方法为：
首先在通光之前，使用真空发生系统将主管道内气体抽出，当达到较好的真空度后，将真空紫外光入射到装置内，光束穿过高次谐波过滤系统后，高次谐波被过滤，且能量有一定的衰减，然后根据所需要的能量衰减倍数，使用计算软件计算出需要充入的气体的种类与压强，通过气体流量计控制气体流量，向主管道内缓慢充气，同时真空规观测管内压强，直到达到计算所得压强，关闭真空阀门，充气气路封闭；由于主管道密封性极好，气体的压强不会发生变化，当真空紫外光通过该装置，高次谐波会被滤除，且真空紫外光能量衰减到需要的值。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0822129A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Nikon Corp | 真空紫外域の光学装置 |
| US20020191310A1 (en) * | 2001-05-22 | 2002-12-19 | Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Attenuating filter for ultraviolet light |
| JP2007005410A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 中赤外光−紫外光発生装置 |
| CN206410784U (zh) * | 2017-01-16 | 2017-08-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种变功率脉冲真空紫外光强度测量仪 |
| CN108918094A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-30 | 同济大学 | 一种桌面型高能量密度极紫外辐照损伤测试装置 |
| KR101968087B1 (ko) * | 2018-12-10 | 2019-04-11 | 대한민국 | 초분광 이미징 센서 관측 자료를 이용한 대기중 오존 및 이산화질소의 기주 농도 산출 장치 |
| CN109916841A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-21 | 北京大学 | 高次谐波真空紫外光源与超高真空仪器的互联装置及方法 |
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2019
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0822129A (ja) * | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Nikon Corp | 真空紫外域の光学装置 |
| US20020191310A1 (en) * | 2001-05-22 | 2002-12-19 | Carl Zeiss Semiconductor Manufacturing Technologies Ag | Attenuating filter for ultraviolet light |
| JP2007005410A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 中赤外光−紫外光発生装置 |
| CN206410784U (zh) * | 2017-01-16 | 2017-08-15 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种变功率脉冲真空紫外光强度测量仪 |
| CN108918094A (zh) * | 2018-06-11 | 2018-11-30 | 同济大学 | 一种桌面型高能量密度极紫外辐照损伤测试装置 |
| KR101968087B1 (ko) * | 2018-12-10 | 2019-04-11 | 대한민국 | 초분광 이미징 센서 관측 자료를 이용한 대기중 오존 및 이산화질소의 기주 농도 산출 장치 |
| CN109916841A (zh) * | 2019-03-15 | 2019-06-21 | 北京大学 | 高次谐波真空紫外光源与超高真空仪器的互联装置及方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘金元;廖宁放;周洪军;霍同林;: "真空紫外波段绝对光强的测量研究", 《光学技术》, no. 02, 20 March 2008 (2008-03-20) * |
| 赵玉杰;孙月;孔蕊弘;杜琦;方文正;孙金大;单晓斌;刘付轶;盛六四;王振亚;: "国家同步辐射实验室原子分子物理光束线气体滤波器的研制、安装和调试", 《核技术》, no. 08, 10 August 2009 (2009-08-10) * |
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