EP4356489A1 - Co2-strahlquelle mit einem katalysator - Google Patents

Co2-strahlquelle mit einem katalysator

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Publication number
EP4356489A1
EP4356489A1 EP21740429.2A EP21740429A EP4356489A1 EP 4356489 A1 EP4356489 A1 EP 4356489A1 EP 21740429 A EP21740429 A EP 21740429A EP 4356489 A1 EP4356489 A1 EP 4356489A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
catalyst
laser gas
discharge
substrate
laser
Prior art date
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Pending
Application number
EP21740429.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jonathan Mueller
Fabian GIUNTA
Morris DAHLINGER
Markus Karl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trumpf Lasersystems for Semiconductor Manufacturing GmbH
Original Assignee
Trumpf Lasersystems for Semiconductor Manufacturing GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trumpf Lasersystems for Semiconductor Manufacturing GmbH filed Critical Trumpf Lasersystems for Semiconductor Manufacturing GmbH
Publication of EP4356489A1 publication Critical patent/EP4356489A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/22—Gases
    • H01S3/223—Gases the active gas being polyatomic, i.e. containing two or more atoms
    • H01S3/2232—Carbon dioxide (CO2) or monoxide [CO]
    • H—ELECTRICITY
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    • H01S3/02—Constructional details
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    • H01S3/036—Means for obtaining or maintaining the desired gas pressure within the tube, e.g. by gettering, replenishing; Means for circulating the gas, e.g. for equalising the pressure within the tube
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    • H01S3/05—Construction or shape of optical resonators; Accommodation of active medium therein; Shape of active medium
    • H01S3/06—Construction or shape of active medium
    • H01S3/07—Construction or shape of active medium consisting of a plurality of parts, e.g. segments
    • H01S3/073—Gas lasers comprising separate discharge sections in one cavity, e.g. hybrid lasers
    • H01S3/076—Folded-path lasers

Definitions

  • the invention relates to a CO 2 beam source, comprising: at least one discharge tube, in which a laser gas serves as the laser medium, a blower for feeding the laser gas into the at least one discharge tube via at least one feed element and for discharging the laser gas from the at least one discharge tube via at least a discharge element in a closed laser gas circuit, and at least one catalyst for catalyzing an oxidation of dissociation products that arise when the laser gas is excited, the at least one catalyst comprising noble metal nanoparticles that are applied to a substrate.
  • a C0 2 beam source is understood to mean a C0 2 laser or a C0 2 laser amplifier.
  • the C0 2 laser amplifier typically serves to amplify a seed laser beam emitted by a seed laser.
  • the laser gas of a C0 2 beam source is typically a mixture of He, N 2 and C0 2.
  • the actual laser medium is the C0 2 , the He and N 2 molecules are of supporting importance.
  • Stimulating a C0 2 radiation source is electrical.
  • the discharge tube typically a quartz glass tube
  • the laser gas is excited via a gas discharge at high DC voltage or high-frequency AC voltage. As a result of the excitation, a population inversion occurs.
  • the laser medium is located in the beam path of a mirror arrangement functioning as a laser resonator.
  • the laser gas heats up considerably during operation of the C0 2 beam source, but the laser process comes to a standstill at temperatures above 300°C, the laser gas has to be cooled.
  • the removal of the laser gas from the discharge tubes and feeding the laser gas back into the discharge tubes in a closed laser gas circuit allows such cooling via suitable additional devices, for example via heat exchangers.
  • C0 2 beam sources in the form of C0 2 laser amplifiers are used in particular for the generation of EUV radiation.
  • EUV radiation refers to electromagnetic radiation with a wavelength between 10 nm and 120 nm. Compared to the currently widespread use of wavelengths around 200 nm, the use of EUV radiation for microlithographic production in the semiconductor industry allows the reliable manufacture of components with significant smaller structure sizes and thus leads to a corresponding increase in performance.
  • LPP process Laser Produced Plasma
  • tin droplets are bombarded with laser pulses, which have been amplified in a CO 2 laser amplifier, to generate the EUV radiation. The bombardment of the tin droplets creates a plasma that emits EUV radiation.
  • a particular challenge for the construction of C0 2 beam sources results from the formation of dissociation products by the gas discharge when exciting the laser gas.
  • These dissociation products including in particular carbon monoxide (CO), lead to a drop in the power and efficiency of the laser or the laser amplifier.
  • CO carbon monoxide
  • the use of catalysts to oxidize the dissociation products, in particular to oxidize CO to CO 2 is described in the literature.
  • a C0 2 laser with a closed laser gas circuit a C0 2 laser gas mixture and a gain volume is known.
  • a Gas discharge in the amplification volume produces CO, oxygen and excited oxygen species.
  • a gold coating serves to catalyze the reaction of the CO with the excited oxygen to form CO 2 .
  • the gold coating is placed on a wall of the amplification volume or sufficiently close to the downstream end of the amplification volume to ensure contact with a substantial amount of the excited oxygen.
  • a disadvantage of such an arrangement is that the gas discharge leads to deposition effects of degradation products produced during the excitation of the laser gas in the amplification volume and immediately downstream of the amplification volume, which results in degradation of the catalyst and, as a result, a drop in performance of the CO 2 laser.
  • DE 3523926 C2 describes an electrically excited CO 2 laser with a closed laser gas cycle and a catalyst for producing and maintaining the chemical composition of the laser gas, with an additional radiation source serving to significantly increase the accumulation of molecules formed in the laser gas by dissociation on the catalyst to increase and / or wherein the gas flow around the catalyst surface is regulated so that the attachment of the laser gas formed by dissociation molecules on the catalyst is significantly increased.
  • JPS6214486A a C0 2 laser is described with a catalyst unit which keeps the composition of the laser gas constant and thus the output power of the laser stable.
  • the catalyst unit is designed as a self-regulating heating unit at the same time, whereby the temperature of the catalyst unit is automatically kept in a range in which the oxidation rate of CO is constant.
  • US 2015/0222083 A1 describes an EUV system including an optical amplifier system with a catalyst.
  • the catalyst comprises a substrate having openings and nanoparticles of a noble metal, eg gold, coated on the inner surfaces of the openings. It is stated that the temperature of the gas mixture in the catalyst can rise to up to 60° C. when the catalyst is arranged in an amplifier of the optical amplifier system or in a CO 2 laser.
  • the oxidation of CO using catalysts based on small gold particles is also discussed in detail in the article "Gold-Catalysed Oxidation of Carbon Monoxide" by GC Bond and DT Thompson, Gold Bull. 33, 41 (2000).
  • this object is achieved by a CO 2 beam source of the type mentioned at the outset, in which the at least one catalyst is arranged within the closed laser gas circuit at a distance from the at least one discharge tube in the direction of flow of the laser gas, in order to prevent deposits from forming when the laser gas is excited to reduce degradation products formed in the at least one discharge tube compared to an arrangement within the at least one discharge tube, and in which a temperature of the at least one catalyst during operation of the CO 2 jet source is at least 60° C., preferably at least 100° C., particularly preferably at least 150°C.
  • the gas discharge which serves to excite the laser gas, degrades the walls of the at least one discharge tube.
  • the degradation products formed in this way are deposited in the at least one discharge tube and in the laser gas circuit downstream adjacent to the at least one discharge tube.
  • the discharge tubes are typically quartz glass tubes, the degradation products typically include quartz particles, particularly in the form of dust. If the degradation products are deposited on the at least one catalyst, its effectiveness decreases and the concentrations of the dissociation products in the closed laser gas circuit increase. As a result, the output power and efficiency of the C0 2 beam source decrease. It is therefore advantageous to arrange the catalyst within the closed laser gas circuit at a distance from the at least one discharge tube in the flow direction of the laser gas. A corresponding arrangement leads to a permanent high performance of the C0 2 beam source and thus allows long maintenance intervals.
  • the effectiveness of a catalyst generally increases with increasing temperature. High temperatures occur in the closed circuit of the C0 2 radiation source, however, primarily in the discharge tubes and adjacent to them downstream. As a function of the distance to the discharge tubes, the temperatures in the flow direction of the laser gas typically fall continuously due to the cooling. When choosing the arrangement of the catalytic converter, a balance must therefore be struck between a reduction in the deposit effects and the highest possible temperature.
  • the temperature ranges mentioned enable the effective catalysis of the oxidation of CO to C0 2 with molecular oxygen by means of noble metal nanoparticle catalysts and are achieved in C0 2 jet sources with sufficiently high power at a sufficient distance from the discharge tubes.
  • the structural outlay for such a catalytic converter unit is therefore very high, particularly if a significant proportion of the laser gas flow is to pass through this catalytic converter circuit.
  • the additional heating counteracts the actual purpose of the circuit, namely the cooling of the laser gas.
  • temperatures of more than 250° C. are reached in CO 2 radiation sources immediately downstream of the discharge tubes, even without additional heating.
  • arranging a conventional catalytic converter in this area does not make sense.
  • a flow path of the laser gas between a downstream end of the at least one discharge tube and the at least one catalyst is at least 5 cm, preferably at least 10 cm, particularly preferably at least 15 cm.
  • the deposition effects have been found to fall off substantially exponentially as a function of flow path from the downstream end of the at least one arc tube.
  • the half-length is a few centimeters. The distance values mentioned thus lead to an effective reduction in the deposition of degradation products on the at least one catalytic converter.
  • the at least one catalyst is arranged within at least one of the feed elements.
  • Such an arrangement generally ensures sufficient spacing from the discharge tubes, since the flow path from the downstream end of the discharge tubes to the feed element is sufficiently large.
  • the catalytic converter can also be arranged within at least one of the discharge elements.
  • the blower is arranged centrally and the CO 2 beam source has in a first plane radial and alternating feed arms as first feed elements and discharge arms as second discharge elements, and in a second plane the discharge tubes are alternately connected to one another via second feed elements and first discharge elements , wherein for cooling the laser gas at least a partial area of at least one feed arm and/or at least one Abvantarms is designed as a heat exchanger.
  • the CO 2 beam source is, for example, essentially discretely rotationally symmetrical, preferably four-fold rotationally symmetrical.
  • the laser gas is fed to the discharge tubes by means of the feed arms and the second feed elements and removed from the discharge tubes again to the fan by means of the first discharge elements and the discharge arms.
  • Such a design results in short gas paths between the discharge tubes and the heat exchangers and is characterized by its compactness and its robustness, for example with regard to shocks or vibrations.
  • very high laser powers can be achieved.
  • the second level can also have two or more sub-levels of discharge tubes, which are connected to one another via the second feed elements and the first discharge elements.
  • At least one cooling pipe for example a helical one, can be passed through the corresponding partial area.
  • a cooling liquid is fed through the cooling tube to cool the laser gas.
  • At least one inner side of at least one feed arm, which is in contact with the laser gas serves as a substrate for the at least one catalyst.
  • an outside of the helical cooling tube, for example, which is in contact with the laser gas can also serve as a substrate for the at least one catalyst.
  • an inside of at least one removal arm in contact with the laser gas and/or an outside of a cooling tube in contact with the laser gas, which runs through the corresponding partial area of the removal arm can also serve as the substrate of the at least one catalyst.
  • the at least one catalytic converter is arranged in at least one of the feed arms and/or in at least one of the discharge arms upstream of the at least one partial area which is designed as a heat exchanger.
  • the temperatures upstream of the partial areas designed as heat exchangers are comparatively high. These are typically between approx. 150° C. and approx. 250° C. upstream of the partial areas of the removal arms designed as heat exchangers and between approx. 60°C and approx. 100°C upstream of the sections of the feed arms designed as heat exchangers.
  • this arrangement is characterized by a sufficient distance between the flow path of the laser gas and the discharge tubes and good accessibility. Based on currently manufactured C0 2 jet sources, only minimal structural adjustments are necessary to arrange the catalyst there.
  • the CO 2 jet source has at least one device for replacing the at least one catalyst.
  • the catalytic converter according to the invention leads to a significant reduction in the deposit of degradation products on the catalytic converter, certain aging effects nevertheless occur. It is therefore advantageous if the catalyst can be replaced as easily as possible.
  • the catalytic converter is preferably designed as a separate component and is therefore easy to insert into a corresponding housing in the closed circuit and to remove again. The maintenance is particularly easy and the C0 2 laser is only briefly out of service during maintenance.
  • At least one feed arm and/or at least one discharge arm has at least one closable opening as a device for exchanging the at least one catalyst.
  • the at least one catalyst is arranged in at least one of the feed arms and/or in at least one of the discharge arms.
  • the catalyst can be inserted and removed again via closable openings in the corresponding feed and discharge arms.
  • the closable openings are, for example, flaps or plates, which can be closed airtight via suitable screw connections and by means of appropriate seals, for example using O-rings.
  • the closable openings should be larger than the cross section of the respective catalyst so that it can be removed in a linear movement and is easily accessible from the outside.
  • a combination of designing the catalysts as separate components with an arrangement in the feed and/or discharge arms upstream of the partial areas designed as heat exchangers and interchangeability of the catalysts via closable openings in the feed and/or discharge arms is particularly advantageous. Compared to using the outside of the z coil-shaped cooling tubes of the heat exchangers as substrates of the catalysts, it is precisely the separation of functions between the catalysts and the heat exchangers that enables easy replacement.
  • the precious metal nanoparticles are platinum nanoparticles, palladium nanoparticles, gold nanoparticles, nanoparticles made from an alloy of these materials or a mixture of these nanoparticles.
  • catalysts based on noble metal nanoparticles are generally much more efficient, measured by the conversion of the catalyst based on its surface area. It has been shown that the precious metal nanoparticles mentioned, in particular gold nanoparticles and/or platinum nanoparticles, are particularly suitable for the present application.
  • the substrate of the at least one catalyst is a metal substrate or a ceramic substrate.
  • the metal can be steel or stainless steel, for example, and the ceramic can be cordierite, for example.
  • the noble metal nanoparticles are applied directly to the coating and thus indirectly to the substrate via the coating.
  • the substrate serves as a mechanical support for the chemically active part of the catalyst, which includes the coating and the noble metal nanoparticles.
  • the coating can be applied to the substrate using a suitable deposition process or can form itself, for example via oxidation of a metal substrate.
  • the coating on the substrate of the catalyst is microscopically structured to increase the surface area.
  • a corresponding microscopic structuring can be achieved, for example, by depositing the coating as particles from a suspension.
  • the substrate of the catalyst is textured to increase surface area.
  • an increase in surface area can also be achieved by structuring the substrate of the catalyst.
  • the substrate can be an extruded profile, for example.
  • the cross section can have a regular pattern, for example a square pattern.
  • the substrate can also be a rolled-up corrugated metal sheet.
  • the substrate of the catalyst is structured in a honeycomb manner to increase the surface area.
  • FIG. 1 shows a plan view of a C0 2 beam source in the form of a C0 2 laser with a folded laser resonator in a sectional view
  • Fig. 2 is a perspective view of the C0 2 shown in Fig. 1 -
  • Beam source in the form of a C0 2 laser with catalysts arranged in feed arms and discharge arms of the C0 2 beam source,
  • a C0 2 -ray source 1 is shown in the form of a C0 2 laser, which has a square folded laser resonator 2 and is constructed essentially four-fold rotationally symmetrical.
  • a laser gas 4 which consists of CO 2 , He and N 2 and serves as the laser medium, is excited via electrodes 5 in discharge tubes 3 .
  • the electrodes 5 are arranged adjacent to the discharge tubes 3 and are connected to an HF generator (not shown here).
  • a tube generator with an excitation frequency of 13.56 MHz or 27.12 MHz can be used as the HF generator.
  • the excitation of the laser gas 4 leads to a population inversion and a laser beam 6 forms in the laser resonator 2.
  • the CO 2 beam source 1 has, for example, four feed arms 8 as first feed elements and four second feed elements 9, 9', as well as four first discharge elements 10 and four discharge arms
  • the four feed arms 8 and the four discharge arms 11 are radial in a first plane
  • the second feed elements 9, 9' form the corners of the square laser resonator 2, while the first discharge elements 10 are arranged centrally along the edges of the square laser resonator 2.
  • the flow direction of the laser gas 4 inside the discharge tubes 3 and in the feed elements 8,9,9' and the discharge elements 10,11 is illustrated in FIG. 1 by arrows.
  • the laser gas 4 flows through the four feed arms 8 and the four second feed elements 9, 9' arranged in the corners of the square laser resonator 2 into the discharge tubes 3.
  • the laser gas 4 then flows through the discharge tubes 3 and over the first discharge elements 10 and the discharge arms 11 back to the blower 7.
  • the laser beam 6 runs along the axes of the discharge tubes 3.
  • Deflection mirrors 14 in the second feed elements 9 serve to deflect the laser beam 6 by 90° in each case.
  • a first resonator mirror 15 and a partially transmissive second resonator mirror 16 are arranged in one of the second feed elements 9'.
  • the first resonator mirror 15 is highly reflective and reflects the laser beam 6 through 180°, so that the laser beam 6 again passes through the discharge tubes 3 in the opposite direction.
  • the partially transmissive second resonator mirror 16 serves as a decoupling mirror, via which part 6' of the laser beam 6 is decoupled from the laser resonator 2, while the other part remains in the laser resonator 2 and passes through the discharge tubes 3 again.
  • the CO 2 beam source 1 can also have two sub-levels of discharge tubes 3 to increase the output, which are connected to one another via the second feed elements 9, 9′ and the first discharge elements 10 .
  • the laser beam 6 is then diverted between the sub-levels, for example via periscopes.
  • the CO 2 beam source 1 can also be a CO 2 laser amplifier.
  • the resonator mirrors 15, 16 are replaced by windows.
  • a feed arm 8 and a discharge arm 11 are shown in a partial section.
  • a partial area 17 is designed as a heat exchanger.
  • a catalyst 18 for catalyzing the oxidation of dissociation products 19 (cf. Fig.
  • the temperature Ti in the region of the catalyst 18 in the discharge arm 11 is typically in a value range between 150° C. and 250° C.
  • the temperature T 2 in the area of the catalyst 18 in the feed arm 8 is typically in a value range between 60°C and 100°C.
  • the spacing of the catalysts 18 from the discharge tubes 3 serves to reduce the deposition of degradation products 20 (cf. FIG. 1) formed in the discharge tubes 3 when the laser gas 4 is excited on the respective catalyst 18 .
  • a flow path L of the laser gas 4 running essentially vertically here between the downstream end 3' of the discharge tubes 3 and the catalyst 18 in the removal arm 11 is more than 15 cm in the example shown in FIG. In principle, however, a flow path L of the laser gas 4 of more than 5 cm or of more than 10 cm can be sufficient for reducing the deposits of the degradation products on the respective catalytic converter 18 .
  • the feed arms 8 and discharge arms 11 each have a closable opening 21 as a device for replacing the catalysts 18.
  • the openings 21 can be closed, for example, with the aid of plates or flaps which are designed to be detachable or pivotable.
  • the catalytic converters 18 are designed as separate components in the form of cassettes, which considerably simplifies their replacement.
  • Fig. 3a, b, c cross sections of cuboid catalysts 18 in the form of replaceable cassettes are shown schematically.
  • the catalysts each include noble metal nanoparticles 22 and a substrate 23. On the substrate 23 is a coating 24 to which the noble metal nanoparticles 22 are applied.
  • the coating 24 consists at least partially of aluminum oxide, but it can also at least partially consist of another metal oxide, for example cerium oxide, titanium oxide, copper oxide or a mixture of these materials.
  • the substrate 23 can also be uncoated. In this case, the noble metal nanoparticles 22 are applied directly to the substrate 23 .
  • the noble metal nanoparticles 22 are gold nanoparticles in the example shown.
  • the noble metal nanoparticles 22 can also be platinum nanoparticles, palladium nanoparticles, nanoparticles made from an alloy of these materials or a mixture of these nanoparticles or these nanoparticles with gold nanoparticles.
  • the substrates 23 are structured to increase the surface area in order to increase the conversion of the catalysts 18 increase.
  • the coating 24 can also be microscopically structured to increase the surface area.
  • the substrate 23 of the catalytic converter 18 shown in FIG. 3a is an extruded cordierite substrate, but it can also be another ceramic substrate.
  • the cross section of the catalytic converter 18 has a square pattern.
  • the substrates 23 are metal substrates, more precisely steel substrates.
  • the structure for increasing the surface area is a honeycomb structure.
  • the substrate 23 is a rolled-up corrugated metal sheet or a corrugated foil.
  • At least one inner side of at least one feed arm 8 and/or discharge arm 11 that is in contact with the laser gas 4 can be used as a substrate 23 for one or more catalysts 18 serve.
  • a ceramic coating for example, can also be applied to the inside of the respective feed or removal arm 8, 11, which forms the substrate 23 for the precious metal nanoparticles 22.
  • the catalysts 18 Before installing the catalysts 18 in the C0 2 jet source 1, they must be carefully cleaned. In the present case, this is particularly important since the laser gas circuit K is closed. Dry mechanical processes are primarily suitable here, for example blowing off with nitrogen, wet processes (using H 2 O +X) or ultrasonic cleaning. If necessary, further baking and activation steps must be carried out.
  • the catalytic converters 18 there must also be a trade-off between the pressure loss caused by the catalytic converters 18, the cooling effect of the heat exchangers and the effectiveness of the catalytic converters 18.
  • the structure of the substrates 23 of the catalysts 18 and the essential geometry parameters, including the cross sections, the rib spacing, the length, etc., must be optimized.
  • the catalyst 18 when selecting the catalysts 18, care should be taken to ensure that no parasitic effects occur, such as "poisoning" of the active centers, which are then no longer active, or temperature-dependent absorption (CO 2 , H 2 0) that lead to undesirable changes of the laser gas composition.
  • the catalyst 18 should not be oversized in order to avoid the introduction of catalyst material, which only leads to parasitic effects and does not contribute to catalysis.
  • the catalytic converter 18 should have no or as few surfaces as possible that are not subjected to flow and therefore do not contribute to the catalysis but only have a parasitic effect.
  • the layer thickness of the coating 24 and the materials of the noble metal nanoparticles 22 and the coating 24 are then to be optimized.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine CO2-Strahlquelle (1), umfassend mindestens eine Entladungsrohre (3), in der ein Lasergas als Lasermedium dient, ein Gebläse (7) zur Zuführung des Lasergases in die mindestens eine Entladungsrohre (3) über mindestens ein Zuführelement (8,9,9') sowie zur Abführung des Lasergases (4) aus der mindestens einen Entladungsrohre (3) über mindestens ein Abführelement (10,11) in einem geschlossenen Lasergaskreislauf, sowie mindestens einen Katalysator (18) zur Katalyse einer Oxidation von Dissoziationsprodukten, die beim Anregen des Lasergases entstehen, wobei der mindestens eine Katalysator (18) Edelmetall-Nanopartikel umfasst, die auf ein Substrat aufgebracht sind. Der mindestens eine Katalysator (18) ist innerhalb des geschlossenen Lasergaskreislaufs in Strömungsrichtung des Lasergases von der mindestens einen Entladungsrohre (3) beabstandet angeordnet, um eine Ablagerung von beim Anregen des Lasergases (4) in der mindestens einen Entladungsrohre (3) gebildeten Degradationsprodukten im Vergleich zu einer Anordnung innerhalb der mindestens einen Entladungsrohre (3) zu reduzieren. Eine Temperatur (T1,T2) des mindestens einen Katalysators (18) im Betrieb der CO2-Strahlquelle (1) liegt bei mindestens 60°C, bevorzugt mindestens 100°C, besonders bevorzugt mindestens 150°C.

Description

C02-Strahlquelle mit einem Katalysator Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine C02-Strahlquelle, umfassend: mindestens eine Entladungsrohre, in der ein Lasergas als Lasermedium dient, ein Gebläse zur Zuführung des Lasergases in die mindestens eine Entladungsrohre über mindestens ein Zuführelement sowie zur Abführung des Lasergases aus der mindestens einen Entladungsrohre über mindestens ein Abführelement in einem geschlossenen Lasergaskreislauf, sowie mindestens einen Katalysator zur Katalyse einer Oxidation von Dissoziationsprodukten, die beim Anregen des Lasergases entstehen, wobei der mindestens eine Katalysator Edelmetall-Nanopartikel umfasst, die auf ein Substrat aufgebracht sind.
Im Sinne dieser Anmeldung wird unter einer C02-Strahlquelle ein C02-Laser oder ein C02-Laserverstärker verstanden. Im letzteren Fall dient der C02-Laserverstärker typischerweise zur Verstärkung eines von einem Seed-Laser emittierten Seed- Laserstrahls. Das Lasergas einer C02-Strahlquelle ist typischerweise eine Mischung aus He, N2 und C02. Als eigentliches Lasermedium dient dabei das C02, den He- und N2-Molekülen kommt eine unterstützende Bedeutung zu. Das Anregen einer C02-Strahlquelle erfolgt elektrisch. In der Entladungsrohre, typischerweise einer Quarzglasröhre, wird dazu das Lasergas über eine Gasentladung bei hoher Gleichspannung oder hochfrequenter Wechselspannung angeregt. In Folge der Anregung kommt es zu einer Besetzungsinversion. Im Fall einer C02-Strahlquelle in Form eines C02-Lasers befindet sich das Lasermedium im Strahlengang einer als Laserresonator fungierenden Spiegelanordnung.
Da sich das Lasergas im Betrieb der C02-Strahlquelle stark erwärmt, der Laserprozess jedoch bei Temperaturen ab 300°C zum Erliegen kommt, muss das Lasergas gekühlt werden. Das Abführen des Lasergases aus der Entladungsrohre und erneute Zuführen des Lasergases in die Entladungsrohre in einem geschlossenen Lasergaskreislauf erlaubt eine solche Kühlung über geeignete zusätzliche Einrichtungen, beispielsweise über Wärmetauscher.
C02-Strahlquellen in Form von C02-Laserverstärkern werden insbesondere für die Erzeugung von EUV-Strahlung eingesetzt. Der Begriff EUV-Strahlung bezeichnet elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge zwischen 10 nm und 120 nm. Verglichen mit dem derzeit verbreiteten Einsatz von Wellenlängen um 200 nm erlaubt der Einsatz von EUV-Strahlung für die mikrolithographische Fertigung in der Halbleiterindustrie die zuverlässige Herstellung von Komponenten mit wesentlich kleineren Strukturgrößen und führt damit zu einer entsprechenden Leistungssteigerung. Im sogenannten LPP-Prozess („Laser Produced Plasma“) werden dabei zur Erzeugung der EUV-Strahlung Zinntröpfchen mit Laserpulsen, die in einem C02-Laserverstärker verstärkt wurden, beschossen. Durch den Beschuss der Zinntröpfchen bildet sich ein Plasma, das die EUV-Strahlung emittiert.
Eine besondere Herausforderung für die Konstruktion von C02-Strahlquellen ergibt sich aus der Bildung von Dissozationsprodukten durch die Gasentladung beim Anregen des Lasergases. Diese Dissozationsprodukte, darunter insbesondere Kohlenstoffmonoxid (CO), führen zu einem Absinken der Leistung und Effizienz des Lasers beziehungsweise des Laserverstärkers. Als Gegenmaßnahme ist in der Literatur der Einsatz von Katalysatoren zur Oxidation der Dissozationsprodukte, insbesondere zur Oxidation von CO zu C02, beschrieben.
Aus der US 4,756,000 ist ein C02-Laser mit einem geschlossenen Lasergaskreislauf, einer C02-Lasergasmischung und einem Verstärkungsvolumen bekannt. Durch eine Gasentladung im Verstärkungsvolumen entstehen CO, Sauerstoff, sowie angeregte Sauerstoff-Spezies. Eine Goldbeschichtung dient als Katalysator der Reaktion des CO mit dem angeregten Sauerstoff zu C02. Die Goldbeschichtung ist dabei an einer Wand des Verstärkungsvolumens oder ausreichend nahe zum stromabwärts gelegenen Ende des Verstärkungsvolumens angeordnet, um den Kontakt mit einer substanziellen Menge des angeregten Sauerstoffs sicherzustellen. Ein Nachteil einer solchen Anordnung ist, dass es durch die Gasentladung zu Ablagerungseffekten von bei der Anregung des Lasergases entstehenden Degradationsprodukten im Verstärkungsvolumen und unmittelbar stromabwärts des Verstärkungsvolumens kommt, womit eine Degradation des Katalysators und in der Folge ein Leistungsabfall des C02-Lasers einhergehen.
In der DE 3523926 C2 ist ein elektrisch angeregter C02-Laser mit abgeschlossenem Lasergaskreislauf und einem Katalysator zur Herstellung und Erhaltung der chemischen Zusammensetzung des Lasergases beschrieben, wobei eine zusätzliche Strahlungsquelle dazu dient, die Anlagerung von im Lasergas durch Dissoziation gebildeten Molekülen an den Katalysator wesentlich zu erhöhen und/oder wobei die Gasumströmung der Katalysatoroberfläche so geregelt wird, dass die Anlagerung der im Lasergas durch Dissoziation gebildeten Moleküle am Katalysator wesentlich erhöht wird.
In der JPS6214486A ist ein C02-Laser mit einer Katalysatoreinheit beschrieben, welche die Zusammensetzung des Lasergases konstant und damit die Ausgangsleistung des Lasers stabil hält. Zu diesem Zweck ist die Katalysatoreinheit gleichzeitig als selbstregulierende Heizeinheit ausgebildet, wodurch die Temperatur der Katalysatoreinheit automatisch in einem Bereich gehalten wird, in dem die Oxidationsrate von CO konstant ist.
In der US 2015/0222083 A1 ist ein EUV-System einschließlich eines optischen Verstärkersystems mit einem Katalysator beschrieben. In einer Ausführungsform umfasst der Katalysator ein Substrat, das Öffnungen aufweist, sowie Nanopartikel aus einem Edelmetall, z.B. aus Gold, die als Beschichtung auf die Innenflächen der Öffnungen aufgebracht sind. Es wird ausgeführt, dass die Temperatur der Gasmischung im Katalysator bei einer Anordnung des Katalysators in einem Verstärker des optischen Verstärkersystems oder in einem C02-Laser auf bis zu 60°C steigen kann. Die Oxidation von CO mittels Katalysatoren auf Basis von kleinen Gold-Partikeln wird auch in dem Artikel „Gold-Catalysed Oxidation of Carbon Monoxide“ von G. C. Bond und D. T. Thompson, Gold Bull. 33, 41 (2000) ausführlich diskutiert.
Aufgabe der Erfindung
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine C02-Strahlquelle bereitzustellen, die eine hohe und langzeitstabile Leistung und Effizienz aufweist.
Gegenstand der Erfindung
Diese Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt gelöst durch eine C02-Strahlquelle der eingangs genannten Art, bei welcher der mindestens eine Katalysator innerhalb des geschlossenen Lasergaskreislaufs in Strömungsrichtung des Lasergases von der mindestens einen Entladungsrohre beabstandet angeordnet ist, um eine Ablagerung von beim Anregen des Lasergases in der mindestens einen Entladungsrohre gebildeten Degradationsprodukten im Vergleich zu einer Anordnung innerhalb der mindestens einen Entladungsrohre zu reduzieren, und bei dem eine Temperatur des mindestens einen Katalysators im Betrieb der C02-Strahlquelle bei mindestens 60°C, bevorzugt bei mindestens 100°C, besonders bevorzugt bei mindestens 150°C liegt.
Durch die Gasentladung, die zur Anregung des Lasergases dient, degradieren die Wände der mindestens einen Entladungsrohre. Die dabei gebildeten Degradationsprodukte lagern sich in der mindestens einen Entladungsrohre und im Lasergaskreislauf stromabwärts angrenzend an die mindestens eine Entladungsrohre ab. Da die Entladungsrohren in der Regel Quarzglasröhren sind, umfassen die Degradationsprodukte typischerweise Quarzpartikel, insbesondere in Form von Staub. Kommt es zu einer Ablagerung der Degradationsprodukte auf dem mindestens einen Katalysator, so sinkt dessen Effektivität und die Konzentrationen der Dissoziationsprodukte im geschlossenen Lasergaskreislauf steigen. In der Folge sinken Ausgangsleistung und Effizienz der C02-Strahlquelle. Es ist daher vorteilhaft, den Katalysator innerhalb des geschlossenen Lasergaskreislaufs in Strömungsrichtung des Lasergases von der mindestens einen Entladungsrohre beabstandet anzuordnen. Eine entsprechende Anordnung führt zu einer dauerhaft hohen Performance der C02-Strahlquelle und erlaubt damit lange Wartungsintervalle.
Bei der Wahl des Katalysators ist zu beachten, dass angeregter, radikalischer und/oder atomarer Sauerstoff nur in der Entladungsrohre oder stromabwärts unmittelbar angrenzend an die Entladungsrohre in signifikanter Konzentration vorliegt. Die Möglichkeit einer im Hinblick auf die Ablagerung der Degradationsprodukte ausreichend beabstandeten Anordnung ergibt sich daher erst aus der Verwendung von Katalysatoren, welche nicht nur die Oxidation von Dissozationsprodukten, insbesondere CO, mit transienten Sauerstoff-Spezies, beispielsweise atomarem, radikalischem und/oder angeregtem Sauerstoff, katalysieren, sondern auch die Oxidation mit molekularem Sauerstoff. Geeignet sind hier Katalysatoren auf Basis von Edelmetall-Nanopartikeln, grundsätzlich auch schon bei Raumtemperatur.
Die Effektivität eines Katalysators nimmt im Allgemeinen mit steigender Temperatur zu. Hohe Temperaturen treten im geschlossenen Kreislauf der C02-Strahlquelle allerdings vorrangig in den Entladungsrohren und stromabwärts daran angrenzend auf. Als Funktion des Abstandes zu den Entladungsrohren fallen die Temperaturen in Strömungsrichtung des Lasergases aufgrund der Kühlung typischerweise kontinuierlich ab. Bei der Wahl der Anordnung des Katalysators muss folglich eine Abwägung zwischen einer Reduktion der Ablagerungseffekte und einer möglichst hohen Temperatur erfolgen. Die genannten Temperaturbereiche ermöglichen die effektive Katalyse der Oxidation von CO zu C02 mit molekularem Sauerstoff mittels Edelmetall-Nanopartikel-Katalysatoren und werden in C02-Strahlquellen mit ausreichend großer Leistung auch in ausreichendem Abstand zu den Entladungsrohren erreicht.
Grundsätzlich ist es auch möglich, einen Teil des Lasergasstroms aus dem eigentlichen Lasergaskreislauf auszukoppeln und durch eine separate Katalysatoreinheit mit einem konventionellen Katalysator, der auf einer homogenen Platin- oder Palladium-Schicht basiert, zu führen. Solche konventionellen Katalysatoren ermöglichen ebenfalls die Reaktion von CO zu C02 mit molekularem Sauerstoff, benötigen dafür aber Temperaturen oberhalb von ca. 250°C. Derart hohe Temperaturen sind bei C02-Strahlquellen für den eigentlichen Laserprozess kontraproduktiv und daher in der Regel unerwünscht. Eine solche Katalysatoreinheit müsste daher geheizt werden, zusätzlich zum Katalysator also eine Heizung,
Kühlung und gegebenenfalls ein eigenes Gebläse (Gaspumpe) aufweisen. Der bauliche Aufwand für eine solche Katalysatoreinheit ist damit sehr hoch, insbesondere, wenn ein signifikanter Anteil des Lasergasstroms diesen Katalysatorkreis durchlaufen soll. Des Weiteren konterkariert das zusätzliche Heizen den eigentlichen Zweck des Kreislaufs, nämlich die Kühlung des Lasergases. Temperaturen von mehr als 250°C werden in C02-Strahlquellen zwar unter Umständen unmittelbar stromabwärts der Entladungsrohren auch ohne zusätzliche Heizung erreicht. Da hier jedoch die Ablagerungseffekte am ausgeprägtesten sind, ist eine Anordnung eines konventionellen Katalysators in diesem Bereich nicht sinnvoll.
In einer Ausführungsform beträgt ein Strömungsweg des Lasergases zwischen einem stromabwärts gelegenen Ende der mindestens einen Entladungsrohre und dem mindestens einen Katalysator mindestens 5 cm, bevorzugt mindestens 10 cm, besonders bevorzugt mindestens 15 cm. Es hat sich gezeigt, dass die Ablagerungseffekte als Funktion des Strömungswegs vom stromabwärts gelegenen Ende der mindestens einen Entladungsrohre im Wesentlichen exponentiell abfallen. Die Halbwertslänge liegt dabei bei wenigen Zentimetern. Die genannten Abstandswerte führen damit zu einer effektiven Reduktion der Ablagerung von Degradationsprodukten auf dem mindestens einen Katalysator.
In einerweiteren Ausführungsform ist der mindestens eine Katalysator innerhalb mindestens eines der Zuführelemente angeordnet. Durch eine solche Anordnung ist eine ausreichende Beabstandung von der Entladungsrohre in der Regel sichergestellt, da der Strömungsweg von dem stromabwärts gelegenen Ende der Entladungsrohre bis zu dem Zuführelement ausreichend groß ist. Der Katalysator kann grundsätzlich aber auch innerhalb mindestens eines der Abführelemente angeordnet sein.
In einerweiteren Ausführungsform ist das Gebläse zentral angeordnet und die C02- Strahlquelle weist in einer ersten Ebene radial und alternierend Zuführarme als erste Zuführelemente und Abführarme als zweite Abführelemente auf, und in einer zweiten Ebene sind die Entladungsrohren alternierend über zweite Zuführelemente und erste Abführelemente miteinander verbunden, wobei zur Kühlung des Lasergases mindestens ein Teilbereich mindestens eines Zuführarms und/oder mindestens eines Abführarms als Wärmetauscher ausgebildet ist. Die C02-Strahlquelle ist beispielsweise im Wesentlichen diskret rotationssymmetrisch, vorzugsweise vierzählig rotationssymmetrisch aufgebaut. Ausgehend vom (Radial-)Gebläse wird das Lasergas mittels der Zuführarme und der zweiten Zuführelemente den Entladungsrohren zugeführt und mittels der ersten Abführelemente und der Abführarme aus den Entladungsrohren wieder zum Gebläse abgeführt. Eine solche Bauweise resultiert in kurzen Gaswegen zwischen den Entladungsrohren und den Wärmetauschern und zeichnet sich durch ihre Kompaktheit sowie ihre Robustheit, beispielsweise gegenüber Erschütterungen oder Vibrationen, aus. Gleichzeitig erreicht man damit sehr hohe Laserleistungen. Für noch höhere Laserleistungen kann die zweite Ebene auch zwei oder mehrere Unterebenen von Entladungsrohren aufweisen, die über die zweiten Zuführelemente und die ersten Abführelemente miteinander verbunden sind. Um mindestens einen Teilbereich mindestens eines Zuführ- und/oder Abführarms als Wärmetauscher auszubilden, kann beispielweise mindestens ein z.B. wendelförmiges Kühlrohr durch den entsprechenden Teilbereich durchgeführt werden. Zur Kühlung des Lasergases wird eine Kühlflüssigkeit durch das Kühlrohr geleitet.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform dient mindestens eine mit dem Lasergas in Kontakt stehende Innenseite mindestens eines Zuführarms als Substrat des mindestens einen Katalysators. Alternativ kann auch eine mit dem Lasergas in Kontakt stehende Außenseite des z.B. wendelförmigen Kühlrohrs als Substrat des mindestens einen Katalysators dienen. Als Substrat des mindestens einen Katalysators können alternativ auch eine mit dem Lasergas in Kontakt stehende Innenseite mindestens eines Abführarms und/oder eine mit dem Lasergas in Kontakt stehende Außenseite eines Kühlrohrs dienen, das den entsprechenden Teilbereich des Abführarms durchläuft.
In einerweiteren Ausführungsform ist der mindestens eine Katalysator in mindestens einem der Zuführarme und/oder in mindestens einem der Abführarme stromaufwärts des mindestens einen Teilbereichs, der als Wärmetauscher ausgebildet ist, angeordnet. Ein Vorteil einer solchen Anordnung ist es, dass die Temperaturen stromaufwärts der als Wärmetauscher ausgebildeten Teilbereiche vergleichsweise hoch sind. Diese liegen dabei typischerweise zwischen ca. 150°C und ca. 250°C stromaufwärts der als Wärmetauscher ausgebildeten Teilbereiche der Abführarme und zwischen ca. 60°C und ca. 100°C stromaufwärts der als Wärmetauscher ausgebildeten Teilbereiche der Zuführarme. Gleichzeitig zeichnet sich diese Anordnung durch einen ausreichenden Abstand des Strömungswegs des Lasergases zu den Entladungsrohren und eine gute Zugänglichkeit aus. Ausgehend von derzeit hergestellten C02-Strahlquellen sind zudem nur minimale bauliche Anpassungen notwendig, um den Katalysator dort anzuordnen.
In einerweiteren Ausführungsform weist die C02-Strahlquelle mindestens eine Einrichtung zum Austauschen des mindestens einen Katalysators auf. Auch wenn die erfindungsgemäße Anordnung des Katalysators zu einer deutlichen Reduktion der Ablagerung von Degradationsprodukten auf dem Katalysator führt, treten dennoch gewisse Alterungseffekte auf. Es ist es daher vorteilhaft, wenn der Katalysator möglichst einfach austauschbar ist. Zu diesem Zweck ist der Katalysator vorzugsweise als separates Bauteil ausgeführt und damit einfach in ein entsprechendes Gehäuse im geschlossenen Kreislauf einzusetzen und wieder zu entnehmen. Die Wartung ist damit besonders einfach und der C02-Laser ist während der Wartung nur kurzzeitig außer Betrieb.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist mindestens ein Zuführarm und/oder mindestens ein Abführarm als Einrichtung zum Austauschen des mindestens einen Katalysators mindestens eine verschließbare Öffnung auf. In diesem Fall ist der mindestens eine Katalysator in mindestens einem der Zuführarme und/oder in mindestens einem der Abführarme angeordnet. Über verschließbare Öffnungen in den entsprechenden Zuführ- bzw. Abführarmen kann der Katalysator eingesetzt und wieder entnommen werden. Die verschließbaren Öffnungen sind dabei beispielsweise Klappen bzw. Platten, die über geeignete Verschraubungen und mittels entsprechender Dichtungen, beispielsweise unter Verwendung von 0- Ringen, luftdicht verschlossen werden können. Die verschließbaren Öffnungen sollten größer sein als der Querschnitt des jeweiligen Katalysators, sodass dieser in einer linearen Bewegung entnommen werden kann, und von außen leicht zugänglich ist. Besonders vorteilhaft ist eine Kombination der Ausführung der Katalysatoren als separate Bauteile mit einer Anordnung in den Zuführ- und/oder Abführarmen stromaufwärts der Teilbereiche, die als Wärmetauscher ausgebildet sind, und einer Austauschbarkeit der Katalysatoren über verschließbare Öffnungen in den Zuführ- und/oder Abführarmen. Im Vergleich mit einer Verwendung der Außenseiten der z.B. wendelförmigen Kühlrohre der Wärmetauscher als Substrate der Katalysatoren, ist es gerade die Funktionstrennung zwischen den Katalysatoren und den Wärmetauschern, die ein einfaches Austauschen ermöglicht.
In einerweiteren Ausführungsform handelt es sich bei den Edelmetall-Nanopartikeln um Platin-Nanopartikel, Palladium-Nanopartikel, Gold-Nanopartikel, Nanopartikel aus einer Legierung dieser Materialien oder um eine Mischung dieser Nanopartikel. Verglichen mit konventionellen Katalysatoren sind Katalysatoren auf Basis von Edelmetall-Nanopartikeln im Allgemeinen wesentlich effizienter, gemessen am Umsatz des Katalysators bezogen dessen Oberfläche. Es hat sich gezeigt, dass für die vorliegende Anwendung die genannten Edelmetall-Nanopartikel, insbesondere Gold-Nanopartikel und/oder Platin-Nanopartikel, besonders geeignet sind.
In einerweiteren Ausführungsform ist das Substrat des mindestens einen Katalysators ein Metall-Substrat oder ein Keramik-Substrat. Bei dem Metall kann es sich beispielsweise um Stahl oder Edelstahl handeln, bei der Keramik beispielsweise um Cordierit.
In einerweiteren Ausführungsform befindet sich auf dem Substrat des mindestens einen Katalysators eine Beschichtung, auf der die Edelmetall-Nanopartikel aufgebracht sind, wobei die Beschichtung bevorzugt zumindest teilweise aus einem Metalloxid, besonders bevorzugt zumindest teilweise aus Ceriumoxid,
Aluminiumoxid, Titanoxid, Kupferoxid oder einer Mischung dieser Materialien besteht. In diesem Fall sind die Edelmetall-Nanopartikel direkt auf die Beschichtung und damit über die Beschichtung mittelbar auf das Substrat aufgebracht. Das Substrat dient hier als mechanischer Träger für den chemisch aktiven Teil des Katalysators, der die Beschichtung und die Edelmetall-Nanopartikel umfasst. Die Beschichtung kann mit einem geeigneten Abscheidungsverfahren auf das Substrat aufgebracht sein oder sich selbstständig bilden, beispielsweise über Oxidation eines Metall-Substrats.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Beschichtung auf dem Substrat des Katalysators zur Oberflächenvergrößerung mikroskopisch strukturiert. Zur Erzielung eines möglichst großen Umsatzes ist eine möglichst große Oberfläche des Katalysators vorteilhaft. Eine entsprechende mikroskopische Strukturierung kann beispielsweise durch Abscheidung der Beschichtung als Partikel aus einer Suspension erzielt werden.
In einerweiteren Ausführungsform ist das Substrat des Katalysators zur Oberflächenvergrößerung strukturiert. Zusätzlich oder alternativ zur mikroskopischen Strukturierung der Beschichtung kann eine Oberflächenvergrößerung auch über eine Strukturierung des Substrats des Katalysators erreicht werden. Dazu kann es sich bei dem Substrat beispielsweise um ein stranggezogenes Profil handeln. Der Querschnitt kann dabei ein regelmäßiges, beispielsweise quadratisches Muster aufweisen. Alternativ kann es sich bei dem Substrat auch um ein aufgerolltes Wellblech handeln.
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist das Substrat des Katalysators zur Oberflächenvergrößerung wabenförmig strukturiert.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigen, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination bei einer Variante der Erfindung verwirklicht sein.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine C02-Strahlquelle in Form eines C02-Lasers mit einem gefalteten Laserresonator in einer Schnittdarstellung,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der in Fig. 1 gezeigten C02-
Strahlquelle in Form eines C02-Lasers mit in Zuführarmen und Abführarmen der C02-Strahlquelle angeordneten Katalysatoren,
Fig. 3a,b,c schematische Darstellungen von Katalysatoren, deren Substrate zur Oberflächenvergrößerung unterschiedlich strukturiert sind. In Fig. 1 und Fig. 2 ist eine C02-Strahlquelle 1 in Form eines C02-Lasers gezeigt, die einen quadratisch gefalteten Laserresonator 2 aufweist und im Wesentlichen vierzählig rotationssymmetrisch aufgebaut ist. In Entladungsrohren 3 wird ein Lasergas 4, das aus C02, He und N2 besteht und als Lasermedium dient, über Elektroden 5 angeregt. Die Elektroden 5 sind benachbart zu den Entladungsrohren 3 angeordnet und mit einem hier nicht dargestellten HF-Generator verbunden. Als HF- Generator kann beispielsweise ein Röhrengenerator mit einer Anregungsfrequenz von 13,56 MHz oder 27, 12 MHz zum Einsatz kommen. Durch das Anregen des Lasergases 4 kommt es zu einer Besetzungsinversion und im Laserresonator 2 bildet sich ein Laserstrahl 6.
Zur Kühlung des Lasergases 4 wird dieses mittels eines im gefalteten Laserresonator 2 zentral angeordneten Gebläses 7 (Radialgebläse) aus den Entladungsrohren 3 abgeführt und in einem geschlossenen Lasergaskreislauf K nach erfolgter Kühlung den Entladungsrohren 3 wieder zugeführt. Zu diesem Zweck weist die C02- Strahlquelle 1 beispielhaft vier Zuführarme 8 als erste Zuführelemente und vier zweite Zuführelemente 9,9‘, sowie vier erste Abführelemente 10 und vier Abführarme
11 als zweite Abführelemente auf.
Die vier Zuführarme 8 und die vier Abführarme 11 sind radial in einer ersten Ebene
12 der C02-Strahlquelle 1 angeordnet, während die Entladungsrohren 3 in einer zweiten Ebene 13 angeordnet und alternierend über die zweiten Zuführelemente 9,9' und die ersten Abführelemente 10 miteinander verbunden sind. Die zweiten Zuführelemente 9,9' bilden dabei die Ecken des quadratischen Laserresonators 2, während die ersten Abführelemente 10 entlang der Kanten des quadratischen Laserresonators 2 mittig angeordnet sind.
Die Strömungsrichtung des Lasergases 4 im Innern der Entladungsrohren 3 sowie in den Zuführelementen 8,9,9' und den Abführelementen 10,11 ist in Fig. 1 durch Pfeile veranschaulicht. Ausgehend vom Gebläse 7 strömt das Lasergas 4 durch die vier Zuführarme 8 und die vier in den Ecken des quadratischen Laserresonators 2 angeordneten zweiten Zuführelemente 9,9' in die Entladungsrohren 3. Weiter strömt das Lasergas 4 durch die Entladungsrohren 3 und über die ersten Abführelemente 10 und die Abführarme 11 zurück zum Gebläse 7. Der Laserstrahl 6 verläuft entlang der Achsen der Entladungsrohren 3.
Umlenkspiegel 14 in den zweiten Zuführelementen 9 dienen der Umlenkung des Laserstrahls 6 um jeweils 90°. In einem der zweiten Zuführelemente 9‘ sind ein erster Resonatorspiegel 15 und ein teiltransmissiver zweiter Resonatorspiegel 16 angeordnet. Der erste Resonatorspiegel 15 ist hochreflektierend und reflektiert den Laserstrahl 6 um 180°, so dass der Laserstrahl 6 die Entladungsrohren 3 in entgegengesetzter Richtung erneut durchläuft. Der teiltransmissive zweite Resonatorspiegel 16 dient als Auskoppelspiegel, über den ein Teil 6‘ des Laserstrahles 6 aus dem Laserresonator 2 ausgekoppelt wird, während der andere Teil im Laserresonator 2 verbleibt und die Entladungsrohren 3 erneut durchläuft.
Anders als hier dargestellt kann die C02-Strahlquelle 1 zur Leistungssteigerung auch zwei Unterebenen von Entladungsrohren 3 aufweisen, die über die zweiten Zuführelemente 9,9' und die ersten Abführelemente 10 miteinander verbunden sind. Der Laserstrahl 6 wird dann beispielsweise über Periskope zwischen den Unterebenen umgeleitet.
Abweichend von der Darstellung in Fig. 1 und Fig. 2 kann es sich bei der C02- Strahlquelle 1 auch um einen C02-Laserverstärker handeln. In diesem Fall sind die Resonatorspiegel 15,16 durch Fenster ersetzt. Ein zu verstärkender Laserstrahl 6, beispielsweise in Form eines Seed-Laserstrahls, durchläuft die C02-Strahlquelle dann nur einmal.
In Fig. 2 sind jeweils ein Zuführarm 8 und ein Abführarm 11 in einem Teilschnitt dargestellt. Im Inneren der Zuführarme 8 und der Abführarme 11 ist jeweils ein Teilbereich 17 als Wärmetauscher ausgebildet. Für die Erfüllung der Funktion als Wärmetauscher sind bei der in Fig. 2 beispielhaft gezeigten C02-Strahlquelle wendelförmige Kühlrohre durch diese Teilbereiche 17 geführt, durch die eine Kühlflüssigkeit strömt. Stromaufwärts dieser Teilbereiche 17 ist jeweils ein Katalysator 18 zur Katalyse der Oxidation von Dissoziationsprodukten 19 (vgl. Fig.
1), die beim Anregen des Lasergases 4 entstehen, insbesondere von CO, in einem Zuführarm 8 und einem Abführarm 11 angeordnet. Ein Vorteil dieser Anordnung sind die vergleichsweise hohen Katalysatortemperaturen bei einer gleichzeitig ausreichenden Beabstandung von den Entladungsrohren 3. Die Temperatur Ti im Bereich des Katalysators 18 im Abführarm 11 liegt dabei typischerweise in einem Wertebereich zwischen 150°C und 250°C, während die Temperatur T2 im Bereich des Katalysators 18 im Zuführarm 8 typischerweise in einem Wertebereich zwischen 60°C und 100°C liegt.
Die Beabstandung der Katalysatoren 18 von den Endladungsröhren 3 dient dazu, die Ablagerung von beim Anregen des Lasergases 4 in den Entladungsrohren 3 gebildeten Degradationsprodukten 20 (vgl. Fig. 1) auf dem jeweiligen Katalysator 18 zu reduzieren. Ein hier im Wesentlichen vertikal verlaufender Strömungsweg L des Lasergases 4 zwischen dem stromabwärts gelegenen Ende 3‘ der Entladungsrohre 3 und dem Katalysator 18 im Abführarm 11 beträgt bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel mehr als 15 cm. Grundsätzlich kann aber ein Strömungsweg L des Lasergases 4 von mehr als 5 cm oder von mehr als 10 cm für die Reduzierung der Ablagerungen der Degradationsprodukte auf dem jeweiligen Katalysator 18 ausreichend sein.
Wie in Fig. 2 ebenfalls zu erkennen ist, weisen die Zuführarme 8 und Abführarme 11 jeweils eine verschließbare Öffnung 21 als Einrichtung zum Austauschen der Katalysatoren 18 auf. Die Öffnungen 21 können beispielsweise mit Hilfe von Platten oder von Klappen verschlossen werden, die lösbar oder schwenkbar ausgebildet sind. Die Katalysatoren 18 sind als separate Bauteile in Form von Kassetten ausgeführt, was ihren Austausch erheblich erleichtert. In Fig. 3a,b,c sind Querschnitte von quaderförmigen Katalysatoren 18 in Form von austauschbaren Kassetten schematisch dargestellt. Die Katalysatoren umfassen jeweils Edelmetall- Nanopartikel 22 und ein Substrat 23. Auf dem Substrat 23 befindet sich eine Beschichtung 24, auf welche die Edelmetall-Nanopartikel 22 aufgebracht sind. Die Beschichtung 24 besteht zumindest teilweise aus Aluminiumoxid, sie kann aber auch zumindest teilweise aus einem anderen Metalloxid, beispielweise aus Ceriumoxid, Titanoxid, Kupferoxid oder einer Mischung dieser Materialien bestehen. Alternativ kann das Substrat 23 auch nicht beschichtet sein. In diesem Fall sind die Edelmetall- Nanopartikel 22 direkt auf das Substrat 23 aufgebracht.
In Fig. 3a,b,c sind zur Vereinfachung der Darstellung nur vereinzelte Edelmetall- Nanopartikel 22 dargestellt. Bei den Edelmetall-Nanopartikeln 22 handelt es sich im gezeigten Beispiel um Gold-Nanopartikel. Bei den Edelmetall-Nanopartikeln 22 kann es sich aber auch um Platin-Nanopartikel, Palladium-Nanopartikel, Nanopartikel aus einer Legierung dieser Materialien oder um eine Mischung dieser Nanopartikel bzw. dieser Nanopartikel mit Gold-Nanopartikeln handeln. Die Substrate 23 sind zur Oberflächenvergrößerung strukturiert, um den Umsatz der Katalysatoren 18 zu steigern. Alternativ oder zusätzlich kann auch die Beschichtung 24 zur Oberflächenvergrößerung mikroskopisch strukturiert sein.
Das Substrat 23 des in Fig. 3a gezeigten Katalysators 18 ist ein stranggezogenes Cordierit-Substrat, es kann sich aber auch um ein anderes Keramik-Substrat handeln. Der Querschnitt des Katalysators 18 weist dabei ein quadratisches Muster auf.
In Fig. 3b, c handelt es sich bei den Substraten 23 um Metall-Substrate, genauer gesagt um Stahl-Substrate. In Fig. 3b ist die Struktur zur Oberflächenvergrößerung dabei eine Wabenstruktur. In Fig. 3c handelt es sich bei dem Substrat 23 um ein aufgerolltes Wellblech bzw. eine Well-Folie.
Alternativ oder zusätzlich zu den in Fig. 3a-c gezeigten Katalysatoren 18 in Form von austauschbaren Katalysator-Kassetten kann mindestens eine mit dem Lasergas 4 in Kontakt stehende Innenseite mindestens eines Zuführarms 8 und/oder Abführarms 11 als Substrat 23 für einen oder mehrere Katalysatoren 18 dienen. Auch kann eine z.B. keramische Beschichtung auf die Innenseite des jeweiligen Zuführ- bzw. Abführarms 8,11 aufgebracht sein, die das Substrat 23 für die Edelmetall- Nanopartikel 22 bildet.
Vor dem Einbau der Katalysatoren 18 in die C02-Strahlquelle 1 sind diese sorgfältig zu reinigen. Im vorliegenden Fall ist dies besonders wichtig, da der Lasergaskreislauf K geschlossen ist. Geeignet sind hier vorrangig mechanische trockene Verfahren, beispielsweise das Abblasen mit Stickstoff, nasse Verfahren (unter Verwendung von H20 +X) oder eine Ultraschallreinigung. Gegebenenfalls sind weitere Ausback- und Aktivierungsschritte durchzuführen. Bei der Auslegung der Katalysatoren 18 muss außerdem eine Abwägung zwischen dem durch die Katalysatoren 18 bedingten Druckverlust, der Kühlwirkung der Wärmetauscher und der Wirksamkeit der Katalysatoren 18 erfolgen. Dazu sind die Struktur der Substrate 23 der Katalysatoren 18 sowie die wesentlichen Geometrieparameter, einschließlich der Querschnitte, der Rippenabstände, der Länge, etc. zu optimieren. Auch sollte bei der Auswahl der Katalysatoren 18 darauf geachtet werden, dass keine parasitären Effekte auftreten, z.B. ein „Poisoning“ der aktiven Zentren, die dann nicht mehr aktiv sind, oder temperaturabhängige Absorption (C02, H20), die zu unerwünschten Änderungen der Lasergaszusammensetzung führen kann. Der Katalysator 18 sollte nicht überdimensioniert werden, um die Einbringung von Katalysatormaterial, das lediglich zu parasitären Effekten führt und nicht zur Katalyse beiträgt zu vermeiden. Insbesondere sollte der Katalysator 18 keine oder möglichst wenige Flächen aufweisen, die nicht angeströmt werden und somit nicht zur Katalyse beitragen, sondern nur parasitär wirken. Auch die Schichtdicke der Beschichtung 24 und die Materialien der Edelmetall-Nanopartikel 22 und der Beschichtung 24 sind daraufhin zu optimieren.

Claims

Patentansprüche
1. C02-Strahlquelle (1), umfassend: mindestens eine Entladungsrohre (3), in der ein Lasergas (4) als Lasermedium dient, ein Gebläse (7) zur Zuführung des Lasergases (4) in die mindestens eine Entladungsrohre (3) über mindestens ein Zuführelement (8,9,9‘) sowie zur Abführung des Lasergases (4) aus der mindestens einen Entladungsrohre (3) über mindestens ein Abführelement (10,11) in einem geschlossenen Lasergaskreislauf (K), sowie mindestens einen Katalysator (18) zur Katalyse einer Oxidation von Dissoziationsprodukten (19), die beim Anregen des Lasergases (4) entstehen, wobei der mindestens eine Katalysator (18) Edelmetall-Nanopartikel (22) umfasst, die auf ein Substrat (23) aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Katalysator (18) innerhalb des geschlossenen Lasergaskreislaufs (K) in Strömungsrichtung des Lasergases (4) von der mindestens einen Entladungsrohre (3) beabstandet angeordnet ist, um eine Ablagerung von beim Anregen des Lasergases (4) in der mindestens einen Entladungsrohre (3) gebildeten Degradationsprodukten (20) im Vergleich zu einer Anordnung innerhalb der mindestens einen Entladungsrohre (3) zu reduzieren, und dass eine Temperatur (T-i,T2) des mindestens einen Katalysators (18) im Betrieb der C02-Strahlquelle (1) bei mindestens 60°C, bevorzugt mindestens 100°C, besonders bevorzugt mindestens 150°C liegt.
2. C02-Strahlquelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungsweg (L) des Lasergases (4) zwischen einem stromabwärts gelegenen Ende (3‘) der mindestens einen Entladungsrohre (3) und dem mindestens einen Katalysator (18) mindestens 5 cm, bevorzugt 10 cm, besonders bevorzugt mindestens 15 cm beträgt.
3. C02-Strahlquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Katalysator (18) innerhalb mindestens eines der Zuführelemente (8,9,9‘) angeordnet ist.
4. C02-Strahlquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse (7) zentral angeordnet ist und die C02- Strahlquelle (1) in einer ersten Ebene (12) radial und alternierend Zuführarme (8) als erste Zuführelemente und Abführarme (11) als zweite Abführelemente aufweist, und in einer zweiten Ebene (13) die Entladungsrohren (3) alternierend über zweite Zuführelemente (9,9‘) und erste Abführelemente (10) miteinander verbunden sind, wobei zur Kühlung des Lasergases (4) mindestens ein Teilbereich (17) mindestens eines Zuführarms (8) und/oder mindestens eines Abführarms (11) als Wärmetauscher ausgebildet ist.
5. C02-Strahlquelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine mit dem Lasergas (4) in Kontakt stehende Innenseite mindestens eines Zuführarms (8) als Substrat des mindestens einen Katalysators (18) dient.
6. C02-Strahlquelle nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Katalysator (18) in mindestens einem der Zuführarme (8) und/oder in mindestens einem der Abführarme (11) stromaufwärts des mindestens einen Teilbereichs (17), der als Wärmetauscher ausgebildet ist, angeordnet ist.
7. C02-Strahlquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die C02-Strahlquelle (1) mindestens eine Einrichtung (21) zum Austauschen des mindestens einen Katalysators (18) aufweist.
8. C02-Strahlquelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Zuführarm (8) und/oder mindestens ein Abführarm (11) als Einrichtung (21) zum Austauschen des mindestens einen Katalysators (18) mindestens eine verschließbare Öffnung (21) aufweist.
9. C02-Strahlquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Edelmetall-Nanopartikeln (22) um Platin-Nanopartikel, Palladium-Nanopartikel, Gold-Nanopartikel, Nanopartikel aus einer Legierung dieser Materialien oder um eine Mischung dieser Nanopartikel handelt.
10. C02-Strahlquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (23) des mindestens einen Katalysators (18) ein Metall-Substrat oder ein Keramik-Substrat ist.
11. C02-Strahlquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf dem Substrat (23) des mindestens einen Katalysators (18) eine Beschichtung (24) befindet, auf der die Edelmetall- Nanopartikel (22) aufgebracht sind, wobei die Beschichtung bevorzugt zumindest teilweise aus einem Metalloxid, besonders bevorzugt zumindest teilweise aus Ceriumoxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Kupferoxid oder einer Mischung dieser Materialien besteht.
12. C02-Strahlquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung (24) auf dem Substrat des Katalysators (18) zur Oberflächenvergrößerung mikroskopisch strukturiert ist.
13. C02-Strahlquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (23) des Katalysators zur Oberflächenvergrößerung strukturiert ist.
14. C02-Strahlquelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (23) des Katalysators (18) zur Oberflächenvergrößerung wabenförmig strukturiert ist.
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DE3523926A1 (de) 1985-07-04 1987-01-15 Eltro Gmbh Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines elektrisch angeregten gaslasers
US4756000A (en) 1987-02-18 1988-07-05 Macken John A Discharge driven gold catalyst with application to a CO2 laser
WO2013049606A2 (en) * 2011-09-28 2013-04-04 University Of Connecticut Metal oxide nanorod arrays on monolithic substrates
DE102012205870B3 (de) * 2012-04-11 2013-02-21 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Kühlanordnung für einen Gaslaser, Gaslaser damit, sowie Verfahren zum Kühlen von Lasergas
US9209595B2 (en) 2014-01-31 2015-12-08 Asml Netherlands B.V. Catalytic conversion of an optical amplifier gas medium

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