IT202100006434A1 - Polarimetro e relativo procedimento di utilizzo - Google Patents

Description

Descrizione del trovato avente per titolo:

"POLARIMETRO E RELATIVO PROCEDIMENTO DI UTILIZZO"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Forme di realizzazione qui descritte si riferiscono ad un polarimetro e al relativo procedimento di utilizzo.

Il presente trovato ? adatto per la rilevazione della polarizzazione di campo elettromagnetico nelle sorgenti pulsate ultracorte nell?ultravioletto estremo (EUV Estremo Ultra- Violetto) con polarizzazione lineare, in particolare nelle misure pump-probe in sorgenti tipo FEL o HHG.

L?ambito di applicazione del trovato pu? riguardare sia scopi diagnostici che indagini spettroscopiche, come la magneto-ottica nel range degli EUV, la spettroscopia simultanea nel tempo e in due colori e simili.

STATO DELLA TECNICA

La polarizzazione di una radiazione elettromagnetica pu? cambiare a causa di diversi fenomeni fisici: ordine magnetico, materia piasmatica ad alta densit?, domini di impurit?, deformazione e simili. Per la misura della polarizzazione di campo elettromagnetico, rappresentata ad esempio dall'angolo di polarizzazione lineare per una polarizzazione lineare e/o in generale dal grado di polarizzazione, possono essere utilizzati degli strumenti denominati polarimetri, i quali sono apparati predisposti per rilevare la polarizzazione di una radiazione e il potere rotatorio di sostanze otticamente attive.

? nota la necessit? di disporre di polarimetri idonei a lavorare nella banda EUV nell?ambito delle sorgenti EUV, quali ad esempio laser a raggi X ad elettroni liberi (FELs free-electron lasers), generatori di armoniche superiori (HHG high-harmonic-generation) e, in generale, nelle sorgenti EUV in cui il controllo dell?angolo di polarizzazione lineare ? importante.

Con sorgenti EUV si intendono sorgenti di radiazioni con lunghezza d?onda indicativamente compresa tra 4nm e 100nm.

La poca disponibilit? di polarimetri nella banda EUV, ed il fatto che quelli esistenti non soddisfino completamente le necessit? in termini di semplicit? di utilizzo, costo e prestazioni, derivano dal fatto che, in questa banda, la materia assorbe in maniera efficace le radiazioni. Non esistono quindi materiali trasparenti con cui realizzare prismi per la polarizzazione della luce, in maniera simile a quanto avviene nel campo del visibile. Nella banda EUV ? quindi difficile progettare polarimetri efficienti, in quanto ? possibile solo utilizzare tecniche basate sull?angolo di Brewster in riflessione o, in alternativa, sullo scattering di Rayleight.

Sono noti polarimetri nella banda EUV che utilizzano uno specchio multistrato, posizionato in corrispondenza dell?angolo di Brewster, che rileva l?impulso a raggi X riflesso da un campione che ruota lungo l?asse della radiazione incidente. Un inconveniente di questa soluzione ? che, per ottenere una misura singola, si deve completare un?acquisizione su un?intera rotazione, su un arco temporale anche di giorni. Inoltre non si pu? ricostruire in modo completo l?angolo di polarizzazione.

Un?altra tipologia di polarimetri prevede l?utilizzo di piramidi a simmetria cilindrica combinate ad una camera CCD (Charge Coupled Device) in vuoto, molto costosa. Tale tipo di polarimetro utilizza due riflessioni della radiazione elettromagnetica non esattamente all?angolo di Brewster, quindi ? indicato in particolare per sorgenti caratterizzate da energia superiore a 500 e V e con alta intensit? media di fotoni (sorgenti di sincrotrone). Le difficolt? nell? allineamento e la scarsa efficienza rendono tale tipologia di non facile utilizzo; inoltre, i dati prodotti durante le misure sono pochi e la velocit? di misura ridotta a causa dell?utilizzo di CCD. E inoltre nota una soluzione che si basa sulla diversa riflettivit? in polarizzazione s (perpendicolare) e p (parallela) di 5 specchi ed un fotodiodo; tale soluzione utilizza un doppio asse rotante, ed ? quindi costosa e lenta nel suo funzionamento.

Esiste anche un polarimetro per la rilevazione di luce di scattering da gas fortemente dipendenti dalla polarizzazione, che presenta una pluralit? di detector a tempo di volo equidistanziati su una circonferenza il cui centro corrisponde all?asse della radiazione elettromagnetica misurata. Per la sua costruzione, tale polarimetro permette di effettuare una misura in un singolo impulso, ma ? molto costoso. Inoltre, presenta un?elevata complessit? di realizzazione, un elevato numero di detectors, un conseguente maggior numero di segnali e parti fragili potenzialmente danneggiabili e un?efficienza decrescente per lunghezze d?onda pi? corte. In un ulteriore esempio di polarimetro, la radiazione viene fatta transitare attraverso un flusso di elio, eccitando una risposta in fluorescenza. Svantaggiosamente, oltre alla richiesta di un flusso di elio controllato, ? necessaria un?ottica supplementare per la rifocalizzazione del fascio, il che rende anche questo sistema molto costoso.

Sono inoltre note soluzioni che sfruttano il principio di diffrazione di Bragg nei materiali cristallini, applicabili al rilevamento del grado di polarizzazione dei raggi di un fascio, o dispositivi di misurazione della polarizzazione dei raggi di un fascio di radiazione di sincrotrone che utilizzano film multistrato.

Da quanto sopra descritto, esiste pertanto la necessit? di perfezionare un polarimetro, o polarizzatore, che possa superare almeno uno degli inconvenienti della tecnica.

Uno scopo del presente trovato ? quello di mettere a disposizione un polarimetro atto a misurare la polarizzazione di campo elettromagnetico in sorgenti EUV in un?unica misura, e quindi con un singolo impulso di radiazione. In particolare, uno scopo ? di mettere a disposizione un polarimetro atto a misurare un angolo di polarizzazione lineare. Uno scopo ? anche quello di mettere a disposizione un polarimetro atto a misurare, in generale, il grado di polarizzazione.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un polarimetro che sia economicamente vantaggioso, presentando costi di produzione ed operativi ridotti.

Un ulteriore scopo del presente trovato ? quello di realizzare un polarimetro il cui uso sia relativamente semplice.

Un ulteriore scopo ? quello di mettere a punto un procedimento efficace ed economico per la rilevazione della polarizzazione di campo elettromagnetico in sorgenti EUV.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, forme di realizzazione qui descritte si riferiscono ad un polarimetro, e ad un procedimento di utilizzo dello stesso, per la rilevazione della polarizzazione di campo elettromagnetico in sorgenti EUV.

In particolare, il polarimetro secondo il trovato ? atto a rilevare almeno un angolo di polarizzazione lineare di una radiazione elettromagnetica proveniente da una sorgente EUV. In generale, il polarimetro pu? inoltre essere configurato per rilevare il grado di polarizzazione.

Il polarimetro comprende due specchi posizionati, rispetto ad una radiazione a loro incidente, in corrispondenza dell?angolo di Brewster. Gli specchi sono inoltre posizionati secondo due piani di incidenza tra loro ortogonali. Il polarimetro comprende inoltre due rivelatori e un apparato di elaborazione.

Un primo dei due specchi pu? presentare un bordo di incidenza molto netto. Inoltre, ? posizionabile in modo che la radiazione elettromagnetica incida sul suddetto bordo di incidenza.

Vantaggiosamente, il bordo di incidenza divide in due parti esatte la radiazione elettromagnetica incidente, quando lo specchio ? posizionato in modo che la radiazione elettromagnetica incida esattamente sul detto bordo di incidenza.

Il suddetto specchio ? posizionabile in modo da compiere una singola riflessione all?esatto angolo di Brewster di una delle parti della radiazione elettromagnetica.

Il secondo specchio ? posizionabile in modo che l?altra parte della radiazione elettromagnetica incida su di esso. ? inoltre posizionabile in modo da compiere una riflessione all?esatto angolo di Brewster della suddetta altra parte della radiazione elettromagnetica.

? un vantaggio che la configurazione degli specchi sopra descritta consenta di scomporre la radiazione elettromagnetica incidente in due componenti di polarizzazione uguali fra loro. In particolare, vantaggiosamente, essendo gli specchi posizionati secondo due piani di incidenza tra loro ortogonali, le due componenti di polarizzazione sono anche tra loro ortogonali.

? un vantaggio che la suddetta geometria permetta di massimizzare la sensibilit? per gli stati di polarizzazione verticale o orizzontale della radiazione incidente.

Secondo forme di realizzazione, gli specchi comprendono un supporto su cui ? depositato un film sottile di Niobio. Vantaggiosamente, il Niobio presenta una buona riflettivit? nella banda degli EUV, indicativamente del 3%, e un buon rapporto di estinzione Rs/Rp, indicativamente dell?ordine di 10<2>, della polarizzazione p rispetto alla polarizzazione s.

Il polarimetro pu? comprendere un sistema di movimentazione lineare per la movimentazione almeno dello specchio posizionato per primo lungo la traiettoria di detta radiazione, cos? da posizionarlo in modo che la radiazione elettromagnetica entrante incida sul suddetto bordo di incidenza. Vantaggiosamente, il sistema di movimentazione lineare pu? permettere una regolazione lineare fine dello specchio. ? un vantaggio anche che la regolazione della posizione dello specchio rispetto alla sorgente della radiazione diventi, in questo modo, pi? semplice.

Il polarimetro pu? comprendere sistemi di regolazione angolare di uno o di entrambi gli specchi. Vantaggiosamente, i sistemi di regolazione angolare possono permettere una regolazione angolare fine degli specchi. Grazie a questa regolazione angolare, diventa perci? possibile per gli specchi seguire facilmente l?angolo di Brewster al variare dell?energia della radiazione elettromagnetica incidente.

I suddetti due rivelatori sono posizionati in modo che, rispettivamente, le due parti della radiazione siano ad essi incidenti; i rilevatori, quando colpiti dalla relativa parte della radiazione incidente, sono configurati per generare un segnale elettrico corrispondente, che viene inviato all?apparato di elaborazione.

Vantaggiosamente, i rivelatori sono rivelatori ad elevata risoluzione temporale Micro-Channel Platee (MCP), che presentano un?elevata sensibilit? e consentono di ottenere un buon rapporto segnale/rumore. In questo modo pu? essere possibile calcolare, mediante l?apparato di elaborazione, almeno l?angolo di polarizzazione della radiazione su un singolo impulso della radiazione.

Secondo forme di realizzazione, il di utilizzo di un polarimetro per la rilevazione della polarizzazione di campo elettromagnetico nelle sorgenti EUV prevede:

- la scomposizione di una radiazione incidente in due parti uguali di polarizzazione ortogonali fra loro;

- la riflessione all?esatto angolo di Brewster di una parte della radiazione;

- la trasmissione dell?altra parte e la sua successiva riflessione all?esatto angolo di Brewster;

- la rilevazione simultanea delle intensit? delle due parti riflesse;

- l?elaborazione di un segnale elettrico associato alle intensit? delle due parti.

Il procedimento pu? inoltre prevedere una fase preliminare di regolazione lineare iniziale del posizionamento dello specchio posizionato per primo lungo la traiettoria di detta radiazione in modo che la radiazione incida su un bordo di incidenza dello specchio.

Il procedimento pu? prevedere inoltre una fase preliminare di regolazione angolare dell? inclinazione di uno e/o dell?altro degli specchi per regolare l?angolo di Brewster.

? un vantaggio che il polarimetro secondo il trovato non necessiti, dopo la suddetta prima fase/le suddette prime fasi di allineamento preliminare, di ulteriori movimentazioni meccaniche per effettuare la misura.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi del presente trovato appariranno chiari dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- la fig. 1 ? una vista tridimensionale schematica di un polarimetro secondo forme di realizzazione qui descritte;

- la fig. 1a ? una vista dall?alto secondo l?asse A2 del polarimetro di fig.1 ; - la fig. 1b ? una vista dall?alto secondo l?asse A1 del polarimetro di fig.1 ; - la fig. 2 ? una vista schematica di un modo d?uso del polarimetro di fig.

1 ;

- la fig. 3 ? una rappresentazione schematica di una radiazione elettromagnetica polarizzata linearmente;

- la fig. 4 ? un grafico che rappresenta l?angolo di Brewster al variare dell?energia di una radiazione incidente.

Per facilitare la comprensione, numeri di riferimento identici sono stati utilizzati, ove possibile, per identificare elementi comuni identici nelle figure. Va inteso che elementi e caratteristiche di una forma di realizzazione possono essere convenientemente combinati o incorporati in altre forme di realizzazione senza ulteriori precisazioni.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si far? ora riferimento nel dettaglio alle possibili forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o pi? esempi sono illustrati nelle figure allegate a titolo esemplificativo non limitativo. Anche la fraseologia e terminologia qui utilizzata ? a fini esemplificativi non limitativi.

Con riferimento alle f?gg. 1, 1a, 1b e 2, forme di realizzazione qui descritte si riferiscono ad un polarimetro 10 per la rilevazione della polarizzazione di campo elettromagnetico di sorgenti EUV.

Il polarimetro 10 a cui il presente trovato si riferisce ? basato su un concetto analogo ai polarizzatori Wollaston nel campo del visibile, che prevedono:

- la scomposizione di un fascio elettromagnetico in ingresso in due componenti di polarizzazione uguali ed ortogonali;

- la rilevazione simultanea delle intensit? delle due componenti; e - la ricostruzione dell?angolo di polarizzazione dalla differenza tra le due intensit?.

Il polarimetro 10 ? atto ad essere posizionato in corrispondenza di un piano su cui incide una radiazione 100 elettromagnetica della sorgente EUV.

Il polarimetro 10 pu? essere configurato per rilevare almeno l?angolo di polarizzazione lineare della radiazione 100.

Come rappresentato ad esempio in fig. 3, l?angolo di polarizzazione lineare pu? essere definito, in un sistema di riferimento cartesiano XYZ nello spazio, come l?angolo ? tra un asse del riferimento, l?asse Y in figura, e la direzione di polarizzazione D1 di una radiazione 100 polarizzata linearmente.

Nel caso generale di polarizzazione parzialmente polarizzata lineare, il polarimetro 10 pu? inoltre essere configurato per rilevare il grado di polarizzazione, definito come rapporto tra la differenza e la somma tra l?intensit? massima e l?intensit? minima di radiazione 100 elettromagnetica polarizzata.

Il polarimetro 10 pu? essere atto a misurare la polarizzazione di radiazioni 100 che presentano un?energia compresa tra 20 e 350 eV, preferibilmente tra 30 e 300 eV.

Il polarimetro 10 comprende, come componenti principali, due specchi 11, 12, due rivelatori 13, 14 e un apparato di elaborazione 15.

Il polarimetro 10 pu? inoltre comprendere almeno un supporto 16 per il posizionamento di almeno alcuni dei suddetti componenti, preferibilmente un solo supporto 16. In una forma realizzativa preferenziale, sull?uno o pi? supporti 16 possono essere posizionati almeno gli specchi 11, 12 e i rivelatori 13, 14.

Secondo forme di realizzazione, gli specchi 11, 12, possono essere realizzati depositando, su un supporto, uno strato 11a, 12a, singolo o multistrato, di uno o pi? materiali, convenientemente scelti per avere massima riflettivit? della polarizzazione s all?angolo di Brewster.

Lo strato 11a, 12a pu? essere realizzato mediante materiali bulk, purch? poco ruvidi. In alternativa, lo strato 11a, 12a pu? essere realizzato mediante un film sottile metallico.

Secondo una forma di realizzazione preferita, lo strato 11a, 12a pu? essere costituito da uno strato singolo di film sottile di Niobio. Lo spessore dello strato 11a, 12a di film sottile pu? essere compreso tra 50 e 150 nm, preferibilmente tra 90 e 110 nm, ancora pi? preferibilmente 100 nm. Lo strato 11a, 12a pu? essere depositato su un supporto di Silicio. Il supporto di Silicio pu? presentare una superficie piana per la deposizione dello strato 11a, 12a.

La deposizione di uno strato 11a, 12a di film sottile pu? essere fatta mediante tecniche di deposizione quali tecniche di Sputtering, tecniche di crescita epitassiale a fasci molecolari MBE (Molecular Beam Epitaxyfilm di 100nm) o simili, preferibilmente mediante tecniche MBE.

Uno specchio 11 presenta un bordo di incidenza 11b. Il bordo di incidenza 11b pu? essere vantaggiosamente un bordo netto.

Con bordo di incidenza 11b netto si intende un bordo tale per cui la radiazione incidente sul primo specchio 11 colpisca parti di superficie che abbiano esattamente le stesse caratteristiche di riflettivit?. Questo si pu? ottenere depositando sulla faccia laterale dello specchio 11, almeno in corrispondenza del bordo di incidenza 1 1b, lo stesso strato 11a depositato sulla faccia anteriore. Inoltre si pu? intendere che il bordo presenta un angolo di 90,0?. Si pu? intendere anche che, in corrispondenza del suddetto bordo, le facce anteriore e laterale dello specchio 11 presentano una rugosit? limitata, indicativamente inferiore a 0,01 ?m , preferibilmente inferiore a 0,005 ?m.

Vantaggiosamente, il suddetto specchio 11 ? posizionatole in modo che la radiazione 100 incida sul suddetto bordo di incidenza 11b.

Il suddetto specchio 11 ? lo specchio che si trova per primo lungo la traiettoria della radiazione 100. Di seguito, il suddetto specchio 11 potr? essere indicato come primo specchio 11. L?altro dei due specchi potr? essere indicato come secondo specchio 12.

Nelle figg. 1, la, il punto di incidenza della radiazione 100 sul bordo di incidenza 11b dello specchio 11 ? indicato come 01, l?asse della radiazione 100 incidente sullo specchio 11 ? indicato come A0.

Il bordo di incidenza 11b dello specchio 11 pu? essere atto a dividere in due parti 100a, 100b esatte la radiazione 100 incidente, quando il primo specchio 11 ? posizionato in modo che la radiazione 100 incida esattamente sul suo bordo di incidenza 11b. La parte 100a corrisponde alla radiazione riflessa dal primo specchio 11, la parte 100b alla radiazione trasmessa dal primo specchio 11.

Come riportato nelle figg. 1, la, l?asse A1 ? l?asse della radiazione 100a riflessa dal primo specchio 11. Il piano di incidenza PII ? definito come il piano individuato dall?asse A0 della radiazione 100, incidente sullo specchio 11 e la normale N1 alla superficie SI dello specchio 11. L?asse A0 ? inoltre anche l?asse della parte 100b della radiazione 100 prima della riflessione sul secondo specchio 12.

Il primo specchio 11 ? posizionabile, rispetto alla radiazione 100 incidente, in modo che l?angolo di incidenza al della radiazione 100 e l?angolo di riflessione a2 della parte 100a riflessa siano uguali fra loro e corrispondano all?angolo di Brewster.

La parte 100a riflessa incide sul rivelatore 13. La parte 100b trasmessa incide sul secondo specchio 12.

Il secondo specchio 12 ? atto a riflettere la parte 100b e ad inviarla verso il rivelatore 14. Il secondo specchio 12 ? posizionabile, rispetto alla parte 100b incidente, in modo che l?angolo di incidenza a3 e l?angolo di riflessione a4 siano uguali fra loro e corrispondano all?angolo di Brewster. Come riportato nelle figg. 1 e 1b, l?asse A2 ? l?asse della radiazione 100b riflessa dal secondo specchio 12 . Il piano di incidenza PI2 ? definito come il piano individuato dall?asse A0 della radiazione 100b, incidente sul secondo specchio 12, e la normale N2 alla superficie S2 del secondo specchio 12.

Gli specchi 11, 12 sono posizionati in modo da giacere su due superfici S1, S2 ortogonali tra loro. Conseguentemente, specchi 11, 12 presentano due piani di incidenza PI1, PI2, tra loro ortogonali.

Gli specchi 11, 12 possono comprendere anche una rispetiva base 11e, 12c per il loro posizionamento. Le basi 11c, 12c possono essere vincolate ad una superficie esterna, quale un tavolo o un piano (in una forma di realizzazione non mostrata nelle figure), o essere vincolate all?uno o pi? supporti 16.

Le basi 11c, 12c possono essere configurate per vincolare gli specchi 11, 12 in modo da presentare le due superfici S1, S2 ortogonali tra loro. In una forma di realizzazione non mostrata nelle figure, questo pu? essere otenuto mediante un?opportuna forma delle basi 11c, 12c, ad esempio una forma curva, o con due o pi? elementi angolarmente inclinati uno rispeto all?altro. In una forma di realizzazione alternativa, questo pu? essere otenuto vincolando le basi 11c, 12c, sull?uno o pi? supporti 16, i suddeti supporti 16 presentando una forma opportuna.

Preferibilmente e come rappresentato nella fig. 1, il supporto 16 pu? presentare due lati 16a, 16b disposti con una forma a V, che presentano tra di loro un angolo ? di 90?.

Il supporto 16 pu? inoltre presentare una base 16c per sostenere i due lati 16a, 16b.

In una forma di realizzazione, almeno il primo specchio 11 pu? essere movimentato manualmente per posizionarlo in modo che la radiazione 100 incida sul suddeto bordo di incidenza 11b.

In una variante realizzativa, almeno il primo specchio 11 pu? essere sostituibile con uno specchio 11 di dimensioni diverse e tali che la radiazione 100 incida sul suddeto bordo di inc 11b, ad esempio al variare della posizione della radiazione 100, come ad esempio tra esperimenti diversi.

In una forma di realizzazione preferenziale, il polarimetro 10 comprende un sistema di movimentazione lineare 17 per la movimentazione almeno del primo specchio 1 1.

Secondo forme di realizzazione, la base 11c pu? essere vincolata sul sistema di movimentazione lineare 17.

Mediante il sistema di movimentazione lineare 17, il primo specchio 11 pu? essere movimentato in modo che la radiazione 100 incida sul suddetto bordo di incidenza 11b. Come indicato nella fig.1a, il sistema di movimentazione lineare 17 pu? essere atto a effettuare movimentazioni lineari nella direzione F1 e/o F2, preferibilmente nella direzione F1. Il sistema di movimentazione lineare 17 pu? essere un sistema di movimentazione che consente una regolazione fine della posizione dello specchio 11. Il sistema di movimentazione lineare 17 pu? ad esempio essere un posizionatore micrometrico, quale un posizionatore micrometrico con risoluzione migliore di 0,05 ?m , preferibilmente migliore di 0,01 ?m .

Secondo forme di realizzazione non rappresentate nelle figure, il sistema di movimentazione lineare 17 comprende uno schermo YAG (Yttrium Alluminium Gamet) per rilevare l?allineamento dello specchio 11 con la radiazione 100.

L?inclinazione degli specchi 11, 12 pu? essere regolata. ? in questo modo possibile per gli specchi essere inclinati in corrispondenza dell?angolo di Brewster.

Mediante la regolazione dell?angolo di inclinazione del primo specchio 1 1 (indicata con F3 in fig. 1 a), lo specchio 11 pu? essere vantaggiosamente atto a compiere una riflessione all?esatto angolo di Brewster ?1, ?2. Mediante la regolazione dell?angolo di inclinazione del secondo specchio 12 (indicata con F4 in fig. la), lo specchio 12 pu? essere atto a compiere una riflessione all?esatto angolo di Brewster ?3, ?4.

In particolare, l?angolo di Brewster pu? variare a seconda della banda di energia della radiazione 100 incidente, come rappresentato in fig. 4. Modificando l?inclinazione degli specchi 11, 12 pu? quindi essere possibile seguire le variazioni dell?angolo di Brewster a seconda della banda di energia della radiazione 100 incidente.

Il polarimetro 10 pu? comprendere sistemi di regolazione angolare 18, 19, rispettivamente del primo e/o del secondo specchio 11, 12.

I sistemi di regolazione angolare 18, 19 possono essere sistemi di regolazione che consentono una regolazione fine della posizione angolare degli specchi 11, 12. Ad esempio, i sistemi di regolazione angolare 18, 19 possono essere piastre di posizionamento goniometriche, con risoluzione migliore di 0,1?, preferibilmente migliore di 0,05?, ancor pi? preferibilmente migliore di 0,0005?. Come ulteriore esempio, il sistema di regolazione angolare 18 pu? essere un sistema di regolazione autonomo oppure pu? essere integrato con il sistema di movimentazione lineare 17 in un unico dispositivo, quale un sistema ad esapode.

In una variante realizzativa, gli specchi 11 e/o 12 possono essere movimentati manualmente.

Secondo forme di realizzazione, i rivelatori 13, 14 possono essere fotodiodi o camere CCD in vuoto, ad esempio per elevate intensit? della radiazione. Secondo forme di realizzazione preferite, i rivelatori 13, 14 possono essere fotomoltiplicatori, oppure rivelatori ad elevata risoluzione temporale o simili; preferibilmente sono rivelatori ad elevata risoluzione temporale quali Micro-Channel Plates (MCP).

In particolare, i rivelatori MCP 13, 14 possono essere due MCP molto pi? sensibili rispetto alle soluzioni standard. Possono essere MCP singoli, caricati a tensioni inferiori a 700 V per avere una risposta lineare in funzione della radiazione incidente (non in single-photon counting). Gli MCP possono eventualmente presentare rivestimenti, o coating, per massimizzare la risposta in una regione EUV di interesse.

I rivelatori 13, 14 possono essere configurati almeno per inviare all?apparato di elaborazione 15 segnali elettrici corrispondenti rispettivamente alle suddette parti 100a, 100b della radiazione 100.

I rivelatori 13, 14 possono comprendere un?ottica 13 a, 14a, un?elettronica di segnale 13b, 14b e un involucro 13c, 14c.

I rivelatori 13, 14 possono comprendere inoltre un conduttore 13d, 14d per il collegamento con l?apparato di elaborazione 15. Vantaggiosamente, il conduttore 13d, 14d pu? essere un cavo coassiale che presenta connettori di tipo SMA, per ridurre la generazione di rumore, ad esempio da interferenze elettromagnetiche irradiate o generato dai materiali e/o dall?architettura di connessione.

Il rivelatore 13, in riflessione (MCP-R), ? posizionato in modo che la parte 100a della radiazione riflessa dal primo specchio 11 incida su di esso. In particolare, la parte 100a incide sull?ottica 13a.

Il rivelatore 14, in trasmissione (MCP-T), ? posizionato in modo che la parte 100b della radiazione riflessa dal secondo specchio 12 incida su di esso. In particolare, la parte 100b incide sull?ottica 14a.

I rivelatori 13, 14 possono comprendere anche una base 13e, 14e per il posizionamento dei rivelatori 13, 14. La base 13 e, 14e pu? essere vincolata ad una superficie esterna, quale un tavolo o un piano (in una forma di realizzazione non mostrata nelle figure), o essere vincolata all?uno o pi? supporti 16.

Le basi 13e, 14e possono essere configurate per vincolare i rivelatori 13, 14 in modo tale che le parti delle radiazioni 100a, 100b riflesse dagli specchi 11, 12 incidano sulle relative ottiche 13 a, 14a sostanzialmente in modo perpendicolare. In una forma di realizzazione non mostrata nelle figure, questo pu? essere ottenuto mediante un?opportuna forma delle basi 13 e, 14e, ad esempio una forma curva, o con due o pi? elementi inclinati uno rispetto all?altro. In una forma di realizzazione preferenziale descritta nelle figg. 1, 1a e 1b, questo pu? essere ottenuto mediante la forma, ad esempio a V, del supporto 16.

L?apparato di elaborazione 15 pu? comprendere un dispositivo di elaborazione e un dispositivo di memorizzazione (non mostrati nelle figure) su cui pu? essere installato o installabile un algoritmo di elaborazione dei segnali.

Il dispositivo di memorizzazione pu? essere connesso al dispositivo di elaborazione ed essere scelto tra quelli commercialmente disponibili, come una memoria ad accesso casuale (RAM), una memoria a sola lettura (ROM), un disco rigido o qualsiasi altra forma di archiviazione digitale.

Pu? essere atto a memorizzare i segnali proveniente dai rivelatori 13,14 ed, eventualmente, l?algoritmo di elaborazione dei segnali.

Il dispositivo di elaborazione pu? essere una qualsiasi forma di processore per computer utilizzabile vantaggiosamente per eseguire l?algoritmo di elaborazione dei segnali per elaborare segnali elettrici associati con componenti di radiazioni 100 elettromagnetiche.

L?apparato di elaborazione 15 pu? essere configurato per acquisire segnali elettrici, corrispondenti alle parti 100a, 100b della radiazione 100, inviati dai rivelatori 13, 14.

L?apparato di elaborazione 15 pu? essere configurato almeno per la rilevazione simultanea delle intensit? dei due segnali corrispondenti alle parti 100a, 100b della radiazione 100 e per la ricostruzione dell?angolo di polarizzazione dalla differenza dei due segnali. L?apparato di elaborazione 15 pu? essere configurato anche per il calcolo del grado di polarizzazione a partire dai suddetti segnali.

L?apparato di elaborazione 15, mediante il suddetto algoritmo di elaborazione, pu? essere atto al calcolo almeno dell?angolo di polarizzazione della radiazione 100 per ogni singolo impulso della radiazione 100.

Secondo forme di realizzazione, il polarimetro 10 pu? comprendere, tra i rivelatori 13, 14 e l?apparato di elaborazione 15, uno o pi? dispositivi di condizionamento elettronico dei segnali (non rappresentati nelle figure). Ad esempio, detti uno o pi? dispositivi possono comprendere amplificatori, ad esempio amplificatori indicativamente a 22 dB o simili, filtri, convertitori analogico/digitali o simili.

Vantaggiosamente, l?elevata sensibilit? dei rivelatori 13, 14 e/o la scelta di conduttori 13d, 14d in grado di ridurre la generazione di rumore consentono di migliorare il rapporto segnale/rumore del polarimetro 10. Vantaggiosamente, per migliorare il rapporto segnale/rumore, il polarimetro 10 pu? comprendere un digitalizzatore di forme d?onda, preferibilmente un digitalizzatore CAEN vi 761, atto a digitalizzare i segnali ad esempio ad una frequenza di campionamento di 4GHZ.

? un vantaggio che il rapporto segnale/rumore con cui viene effettuata la misura permetta di effettuare una stima almeno dell?angolo di polarizzazione su un singolo impulso di radiazione 100 elettromagnetica. In particolare, l?angolo di polarizzazione pu? essere determinato con un singolo impulso dell?ordine di 10<7 >fotoni.

E possibile quindi ridurre il tempo necessario per condurre l?esperimento, aumentare il numero di misure cos? effettuate e aumentare la riproducibilit? delle misure.

Il polarimetro 10 pu? comprendere un sistema di rotazione (non rappresentato nelle figure) per la sua rotazione attorno all?asse A0 della radiazione 100 incidente. Vantaggiosamente, mediante la rotazione del polarimetro 10 attorno all?asse A0 e la rilevazione delle intensit? delle parti 100a e 100b su angoli di rotazione diversi ? possibile calcolare anche il grado di polarizzazione della radiazione 100.

Vantaggiosamente, il polarimetro 10 pu? comprendere un sistema di controllo in retroazione (non rappresentato nelle figure) per l?esecuzione automatica delle misure ed eventualmente per la regolazione automatica dei sistemi di regolazione lineare 17 e/o dei sistemi di regolazione angolare 18, 19 e/o del sistema di rotazione.

A titolo di esempio e come rappresentato nella fig. 2, il polarimetro 10 pu? essere utilizzato in una configurazione sperimentale per uno studio dinamico di magnetizzazione mediante RMOKE (resonant magneto-optic Kerr effect) su una lega permalloy 201 quale Ni80Fe20, che prevede che una radiazione 99 elettromagnetica emessa da una sorgente EUV, quale un FEL o simili, interagisca con un apparato sperimentale 200, comprendente il campione 201 da analizzare. L?interazione con il campione 201 pu? alterare lo stato di polarizzazione della radiazione 99. La radiazione 100 alterata nello stato di polarizzazione viene rilevata dal polarimetro 10, che genera le parti 100a e 100b della radiazione incidente 100.

Secondo forme di realizzazione, il procedimento di utilizzo di un polarimetro 10 per la rilevazione della polarizzazione di campo elettromagnetico nelle sorgenti EUV prevede:

- la scomposizione di una radiazione 100 incidente in due esatte parti 100a, 100b di polarizzazione ortogonali;

- la riflessione all?esatto angolo di Brewster di una parte 100a della radiazione 100;

- la trasmissione dell?altra parte 100b della radiazione 100 e la sua successiva riflessione all?esatto angolo di Brewster;

- la rilevazione simultanea delle intensit? delle due parti 100a, 100b riflesse;

- l?elaborazione di un segnale elettrico associato alle intensit? delle due parti 100a, 100b.

L?elaborazione del segnale elettrico associato alle intensit? delle due parti 100a, 100b pu? prevedere la ricostruzione dell?angolo di polarizzazione a partire dalla differenza tra i due segnali.

Secondo una variante, il procedimento di utilizzo pu? prevedere di ripetere l?acquisizione delle intensit? delle due parti 100a, 100b in corrispondenza di angoli diversi attorno all?asse A0, per il calcolo del grado di polarizzazione.

Secondo la suddetta variante, il procedimento di utilizzo pu? prevedere di far ruotare il polarimetro 10 attorno all?asse A0 della radiazione 100 incidente, e l?acquisizione simultanea di segnali corrispondenti alle intensit? delle parti 100a, 100b della radiazione 100 incidente su angoli di rotazione diversi. Pu? prevedere quindi l?elaborazione del segnale elettrico associato alle intensit? delle due parti 100a, 100b a partire dalla differenza tra i segnali associati alle misure di intensit? delle due parti 100a, 100b per ogni angolo di rotazione in corrispondenza del quale viene effettuata una misura.

Preferibilmente, l?acquisizione simultanea pu? essere ripetuta con il polarimetro in posizione ruotata di /- 45? sull?asse A0. In questo caso il valore numerico ottenuto come differenza/somma corrisponde al grado di polarizzazione.

Secondo forme di realizzazione, il procedimento di utilizzo di un polarimetro 10 pu? prevedere una fase preliminare di regolazione lineare iniziale del posizionamento di un primo specchio 11 in modo che la radiazione 100 incida su un bordo di incidenza 1 1b dello specchio 11.

Il procedimento pu? prevedere di divid sul bordo d'incidenza 11b, in due parti esatte la radiazione 100, di riflettere una delle parti 100a di radiazione 100 e di trasmettere l?altra parte 100b di radiazione 100 verso l?altro specchio 12.

Il procedimento di utilizzo pu? prevedere inoltre una fase preliminare di regolazione angolare dell? inclinazione di uno o di entrambi gli specchi 11, 12 per regolare l?angolo di Brewster a seconda della banda di energia della radiazione 100 incidente.

? un vantaggio che il polarimetro 10 secondo il trovato non necessiti, dopo la prima fase/le prime fasi di allineamento preliminare, di ulteriori movimentazioni meccaniche per effettuare la misura.

? chiaro che polarimetro 10 e al relativo procedimento di utilizzo fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti o fasi, senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato come definito dalle rivendicazioni.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura e non devono essere considerati come fattori limitativi per quanto attiene all?ambito di protezione sotteso nelle specifiche rivendicazioni.

Claims (12)

RIVENDICAZIONI

1. Polarimetro (10) per la rilevazione della polarizzazione di una radiazione (100) elettromagnetica EUV (Estremo UltraVioletto), caratterizzato dal fatto che presenta due specchi (11, 12) posizionati secondo due piani di incidenza (PI1, PI2) tra loro ortogonali, in cui un primo (11) di detti specchi ? posizionato per ricevere per primo detta radiazione (100) e per dividerla, su un proprio bordo d?incidenza (1 lb), in due parti (100a, 100b) uguali fra loro, una prima parte (100a) di radiazione (100) essendo riflessa e una seconda parte (100b) di radiazione (100) essendo trasmessa verso il secondo (12) di detti specchi, il quale ? atto a rifletterla, entrambi gli specchi (11, 12) essendo posizionati in corrispondenza dell?angolo di Brewster rispetto a dette rispettive parti (100a, 100b) di radiazione (100) e dal fatto che presenta due rivelatori (13, 14) posizionati in modo che, rispettivamente, dette parti (100a, 100b) della radiazione (100) siano ad essi incidenti, detti rilevatori (13, 14) essendo configurati per generare un rispettivo segnale elettrico e per trasmetterlo ad un apparato di elaborazione (15).

2. Polarimetro (10) come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto primo specchio (11) ? realizzato depositando uno strato (1 la) di materiale su un supporto e, almeno in corrispondenza del bordo di incidenza (11b), detto strato (11a) di materiale ? depositato sia su una faccia laterale che sulla faccia anteriore del primo specchio (11) ed il materiale ? lo stesso.

3. Polarimetro (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti rivelatori (13, 14) sono rivelatori ad elevata risoluzione temporale Micro-Channel Plates (MCP).

4. Polarimetro (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto apparato di elaborazione (15) ? configurato per calcolare almeno l?angolo di polarizzazione della radiazione (100) per ogni singolo impulso della radiazione (100).

5. Polarimetro (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti specchi (11, 12) comprendono un supporto di Silicio con superficie piana e che sul supporto ? depositato uno strato (11a, 12a) di film sottile di Niobio.

6. Polarimetro (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende un sistema di movimentazione lineare (17) per la movimentazione del primo specchio (11).

7, Polarimetro (10) come nella rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto sistema di movimentazione lineare (17) comprende uno schermo YAG atto a rilevare l?allineamento di detto primo specchio (11) con la radiazione (100).

8. Polarimetro (10) come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende sistemi di regolazione angolare (18, 19) di uno e/o dell?altro di detti specchi (11, 12).

9. Procedimento di utilizzo di un polarimetro (10) per la rilevazione della polarizzazione di una radiazione (100) elettromagnetica EUV incidente caratterizzato dal fatto che prevede

- la scomposizione della radiazione (100) incidente in due parti (100a, 100b) uguali fra loro;

- la riflessione all?esatto angolo di Brew di una parte (100a) della radiazione (100);

- la trasmissione dell?altra parte (100b) della radiazione (100) e la sua successiva riflessione all?esatto angolo di Brewster;

- la rilevazione simultanea delle intensit? delle due parti (100a, 100b) riflesse;

- l?elaborazione di un segnale elettrico associato alle intensit? delle due parti (100a, 100b).

10. Procedimento come nella rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che prevede la regolazione lineare del posizionamento di uno specchio (1 1) in modo che la radiazione (100) incida su un suo bordo di incidenza (11b).

11. Procedimento come nella rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che prevede di dividere, su detto bordo d?incidenza (llb), in due parti (100a, 100b) uguali fra loro la radiazione (100), di riflettere una delle parti (100a) di radiazione (100) e di trasmettere l?altra parte (100b) di radiazione (100) verso un altro specchio (12).

12. Procedimento come nella rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che prevede la regolazione angolare di uno e/o dell?altro di detti specchi (11, 12) per regolare l?angolo di Brewster in funzione della banda di energia della radiazione (100).