JP2005055440A - 高エネルギー密度へ暴露される光学素子に用いる結晶の安定性の定量的測定方法、同方法により等級付けられた結晶、及び該結晶の使用方法 - Google Patents

高エネルギー密度へ暴露される光学素子に用いる結晶の安定性の定量的測定方法、同方法により等級付けられた結晶、及び該結晶の使用方法 Download PDF

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Abstract

【課題】特に波長250nm以下のパルスレーザ光の高エネルギー密度へ暴露される光学素子に用いられる光学材料、とりわけアルカリ金属ハロゲン化物及びアルカリ土金属ハロゲン化物単結晶の適合性の定量的測定を可能とする。
【解決手段】光学材料の放射光依存的透過性を、紫外線波長域における紫外線放射によってひき起こされた蛍光を測定することによって、該紫外線波長域において決定する。この決定は、非直線状吸収過程の誘発蛍光最大値を決定し、誘発蛍光に関して作用力(H)に対する放射光依存的透過性の依存関係を示す関数的関係としての傾斜値(|dT/dH|)を決定し、及びこの傾斜値から特定の作用力値について放射光依存的透過性を決定することによって達成される。
【選択図】図1

Description

本発明は、特にDUVあるいはVUV中において高エネルギー密度に暴露される光学素子に用いる結晶の有用性の定量的決定あるいは結晶の等級付け方法、本方法によって等級付けされた結晶、及び該結晶の使用方法に関する。
光学素子に用いる材料はそれら素子を通過する放射光をある程度吸収するため、放射光の強度がこれら材料への通過後にその入射時の強度よりも通常小さくなることは公知である。さらに、前記材料表面において光の付加的吸収及び散乱作用が起こり、かかる現象によってもこれら材料の透過性あるいは透過率が減少する。また、前記吸収の程度は放射光の波長に依存するのみならず、該放射光のエネルギー密度及び/または作用力にも依存している。しかしながら、光学システム、すなわち光透過性システムにとって、該システム及び/またはそれらの素子が少なくとも各作用波長範囲について高い透過性をもつように、吸収は可能な限り少なく保たれることが望ましい。前記吸収は材料特異的(固有的)成分と、含有物、不純物及び/または不良結晶等の所謂非固有的成分に由来する成分の総和であることも公知である。前記固有的吸収は、その材料の品質とは無関係でありかつ減じられない定数によって示される。しかしながら、前記材料の付加的非固有的吸収は該材料の品質、すなわち前記した不純物、不良結晶等に依存する。従って、前記非固有的吸収は理論的には回避することが可能である。この非固有的吸収は光学材料、しいてはシステムの品質低下をもたらす。
前記固有的吸収及び非固有的吸収の双方によって、加熱を起こすエネルギーが光学材料へ加えられる。このような材料の加熱には、光学的特性、例えば屈折率を変化させる等の欠点がある。その結果、例えば、屈折率は光の波長に依存するのと同様に光学材料の温度にも依存するので、ビーム形成に用いられる光学素子中における像形成作用に変化を生ずる。さらに、加熱によって熱膨張もひき起こされ、その結果レンズの幾何的配列をも変化させる。かかる現象により、レンズ焦点の変化及び/またはこのようにして加熱されたレンズを用いて投影された像の焦点ぼけが起こる。写真平板においては、コンピュータチップ及び電子回路の製造における使用と同様に、前記加熱は品質の低下及び/または廃棄物の増加をもたらすゆえ望ましくない。
しかしながら、多くの材料において、吸収された放射光の一部は熱へ変換されるのみならず、蛍光へも変換される。光学材料、特に光学結晶中における蛍光の生成も公知である。例えば、石英、特にOH基に富む石英中及び/またはガラス材料中におけるレーザ誘発蛍光(LIF)の検出及び測定に関する記載がある。例えば、W.Triebel他著、「DUVレーザ用途のための溶融シリカの短時間診断による評価」、Proceedings SPIE,Vol.4103,pp.1〜11(2000)参照。さらに、J.Vac.Sci.Technol.A.Vol.16,pp.2052〜3057(1998)にはM.Mizuguchiらによるフッ化カルシウム結晶中への光学吸収帯域の形成に関する記載がある。さらに、J.Opt.Soc.Am.B,Vol.16,pp.1153〜1159にはM.Mizuguchiらによるフッ化カルシウム結晶中におけるレーザ損傷診断のための時間分解光ルミネセンスに関する記載がある。この引例では193nmのArFエキシマを用いた励起によって光ルミネセンスを生成する色中心の形成について記載されている。しかしながら、この引例では、この種の測定を可能とするために不純物含量のかなり高い結晶が用いられており、それゆえ写真平板に求められる厳しい条件とは適合しない。さらに、蛍光測定は試験対象サンプル中におけるレーザパルス終止後待ち時間50nsecを置いてからすぐ実施されている。このようにして得られた蛍光値を品質管理及び/または不純物程度の決定に利用することはできないことが示されている。また、かかる蛍光値を高品質な結晶中の色中心の形成に利用することもできていない。
そのため、当業者は現状、放射光誘発蛍光の測定を写真平板に用いる高純度フッ化カルシウム等の高品質な光学材料の品質管理に利用することはできないと考えている。米国シアトルでの2002年7月開催のSPIE学会におけるMann博士の講演、「ゲッテンゲンにおけるレーザ研究」、SPIE Vol.4779,pp.31〜40(2002)を参照されたい。この引例によれば、レーザ誘発蛍光と材料の不純物及び/または光学的品質との間に相関関係は起こり得ないとされている。
レーザ光を用いた193nmでの励起によって生成されるCaF結晶中のレーザ誘発蛍光(LIF)のそれぞれの蛍光帯域の寿命及び信号強度については、「Proc.SPIE」、4932,pp.458〜466(2002)にC.H.Muhlig、W.Triebelらによる記載がある。彼らは、580nm及び740nmにおいて誘発された蛍光帯域は非固有的透過に対して特に大きな影響をもつことを示している。これら波長で誘発された蛍光の割合が多ければ多いほど非直線状吸収作用が強くなる。さらに彼らは、313nm及び333nmに最大値をもつ誘発蛍光帯域に放射光誘発吸収、すなわち非直線状吸収が起こることも示している。
上記引例にはさらに、各サンプルを30,000レーザパルスの高エネルギーレーザ放射で前照射することにより193nmにおいて10mJ/cmの不変の透過値が得られることを示す研究が記載されている。
所謂「自己トラップ励起子」放出(STE)の原因となる所謂2光子吸収作用に関してもC.H.Muhlig、W.Triebelらの研究、「Proc.SPIE」、4932,pp.458〜466(2002)、及びM.Mizigichiらの研究、J.Opt.Soc.Am.B,16,pp.1153〜1159(1999)から公知である。
最後に、本願発明者による未公開のWO2004/027395には、光学材料の定量的評価方法に関する記載がある。この方法は、照射パルスの入射中あるいは入射後、すなわち好ましくは照射パルスの終了後50nsec以内の時間間隔で、固有的蛍光及び非固有的レーザ誘発蛍光(LIF)を用いて放射光誘発吸収を決定することから構成されている。以前の方法、すなわちより時間間隔の長い測定方法では検出されなかった蛍光の発生に端を発する特徴的な非固有的吸収がこの方法によって検出される。この方法では、材料の適合性に関して定性的測定を行なうことは当然可能であるが、ある種の用途に用いられる材料の適合性については定量的評価を行なうことができない。従って、試験特性の定量化がより早い時期にその後の使用に用いる光学材料のより正確な等級付け及び選択ができるようにするために、いくつかの用途に関する必要条件は他の用途よりも厳しくなっている。
本発明は、非固有的吸収、特に原材料の作用力、つまり透過性によって誘発される吸収、及びある用途への適合性の定量的評価を可能とする方法を提供することを目的とする。
本発明はさらに、光学素子の高エネルギー密度への暴露の適合性に従って定量的に等級付けされた単結晶、特にアルカリ金属ハロゲン化物あるいはアルカリ土金属ハロゲン化物単結晶を提供することを目的とする。
以下においてさらに明らかにされる上記目的及び他の目的は、各紫外線波長における誘発蛍光の蛍光測定によって各紫外線波長における光学材料の放射光依存的透過性を決定することから構成される、高エネルギー密度へ暴露される光学素子に用いられる光学材料の適合性の定量的決定方法によって達成される。
本発明によれば、非直線状吸収過程の少なくとも1つの誘発蛍光最大値が決定され、前記少なくとも1つの誘発蛍光最大値について作用力(H)に対する透過性の関数的依存性を示す曲線の傾斜値(|dT/dH|)が決定され、及びその傾斜値から前記放射光依存的透過性が決定される。
本発明によれば、前記放射光誘発吸収、特に作用力依存性の吸収が、蛍光スペクトル中の強度レベルと直接相関することが意外にも見出された。従って、蛍光強度レベルを用いて任意のエネルギー密度Hについての吸収あるいは透過性を得ることが可能である。従って、本発明方法は蛍光スペクトル、とりわけ観察対象帯域の強度を正規化することから開始される。これは固有的蛍光強度帯域を用いることによって適正になされる。好ましい固有的蛍光帯域は278nmに最大値をもつ。このような方式で正規化された放射光誘発蛍光帯域はdT/dH(作用力Hに対する透過性Tの変化率)の大きさを表す直接の尺度となる。本発明において、T及びH間の関数的関係を示す曲線の傾斜が、関わる誘発蛍光帯域の強度に直接相関し、かつ前記誘発蛍光帯域の強度と同程度まで増加することが見出された。
本発明においては、前記傾斜の傾斜度あるいは大きさは、入射作用力Hに対する透過性(通常%で表示)の関数的依存性から決定される。そこで、図2に示すように、品質の異なるそれぞれのサンプルに対して前記正規化された強度がプロットされる。このデータに最もよく一致する滑らかな曲線は、同一材料から成る任意に変化させたサンプルの確認のための基準あるいは校正曲線として機能し、例えば図4に示したように、好ましくは得られた数値からの曲線合わせによって得ることが可能である。
本発明に係る適当な実施態様においては、試験対象材料のサンプルが高いエネルギービームで前処理される。前記前処理は、適当な実施態様において、所謂損傷過程、とりわけ急速な損傷あるいは急速な焼きなましが少なくともほぼ飽和状態に達するまで実施される。これらの所謂損傷形成色中心は不良結晶部分における吸収及び結晶中に取り込まれた異物元素における吸収によって発生する。色中心の数は生じ得る色中心がすべて形成されるまで入光量あるいは電磁放射量に伴って増加する。このようなタイプの色中心は比較的安定であり、また通常は30分から数日、また必要であれば数ヶ月の時間間隔に亘って持続される。加熱によってこのような色中心の軽減(relaxation)が加速される。
照射開始時における吸収によって、補外法(外挿法)透過値Toを担う表面プロセス、とりわけエネルギーに富む放射光によって除去される不純物あるいは沈積物を変化させられることが明らかにされた。かかる表面作用が補外法透過値To(作用力がゼロに近づいた時の透過性)の変化を担っている。前記表面作用を考慮しなければ、前記不純物及び沈積物によってTo値が与えられる。
好ましい放射光波長は、後で使用される光学器械において用いられるべき波長である。特にUV及び深UV放射が用いられ、その場合の波長は250nm以下、とりわけ200nm以下である。特に好ましくは、波長が193nm及び157nmのレーザ光である。
前記サンプルは、その測定前に157nmにおいて、少なくとも20,000、好ましくは少なくとも40,000、特に好ましくは60,000のレーザパルスで前放射されなければならない。前記サンプルは通常少なくとも70,000、とりわけ少なくとも100,000から150,000のレーザパルスのビームを用いて前放射される。200,000レーザパルスによる前放射もあらゆる点で好ましい。レーザ損傷が飽和状態にまで至る照射は、少なくとも3,000、とりわけ4,000レーザパルスから成る波長193nmのレーザパルスを用いる場合に起こる。しかしながら、5,000レーザパルスが適当であることが実証された。多くの例において、6,000レーザパルスを用いた照射も信頼できるものだった。前記レーザパルスは好ましくは少なくとも5mJ/cm2、とりわけ少なくとも10mJ/cmの作用力をもつ。最大値は好ましくは50mJ/cmに達するが、好ましくは実質的に40mJ/cmである。他方、最大値は特に好ましくは30、とりわけ20mJ/cmである。本発明では10mJ/cmの作用力が特に適当であることが実証された。しかしながら、必ずしも必要ではないが、後において放射光が光学材料中を通過する際に用いられるのと同様に、好ましくは同一のパルス持続時間及びパルス周波数等が用いられる。
いつパルスの始動に関する測定がなされるべきかについては、該パルスの期間中及び遅くとも蛍光存続期間の90%、とりわけ蛍光存続期間の70%またはほぼ半分が減衰する時間後に既に始まっていることが適当であることが実証された。これは、本発明に従った手順において好ましい関連蛍光帯域に関してはレーザパルスの終止後最大60ナノ秒、好ましくは40、特に好ましくは30ナノ秒である。20秒という数値は前記レーザパルスの終止と前記測定開始間の時間間隔としてあらゆる点で好ましい数値である。前記誘発蛍光帯域は、本発明方法のあらゆる点で好ましい実施態様においては、パルス持続時間中に既に決定される。すなわち、同時に励起されかつ同期して測定される。このような方式によって所謂安定状態の機構が得られる。
本発明において、意外にも前記dT/dH曲線の傾斜あるいは作用力との関連における透過性の変化率を157nm及び193nmのレーザ放射について比較できることが見出された。このことは、上記2波長の一方の放射光による一回の蛍光測定によって他の波長での全般的な有用性を確立できることを意味している。このことは、引例MannらのSPIE Vol.4779(2002)では193nmと157nmの放射光を用いた吸収作用間に相関関係が認められなかったことから、従来技術から見れば実に驚くべきことである。
本発明において、適当な蛍光帯域が740nm、580nm、420nm及び225nm、さらに365nmに生ずることを明らかにした。上記帯域最大値は好ましくは±10nm、さらに好ましくは±5nmの変動幅をもつ。
本発明方法は好ましくは未公開であるDE−A10242934の記載に従って実施される。非固有的蛍光は、好ましくは格子スペクトル写真及び露出時間の調節可能なI−CCDカメラ(強化CCD)を用いて測定される。得られたスペクトルは好ましくはコンピュータ制御下に処理される。この種の測定方法及び装置は分光学分野の専門家にとっては周知である。上記方法及び装置に関しては、例えばW.Tiebelらによる「DUVレーザ処理に用いる溶融シリカの短時間診断による評価」、Proceedings SPIE Vol.4103,pp.1〜11(2000)、あるいはMizuguchiらのJ.Opt.Soc.Am.B,Vol.16,1153ff(1999年7月)に記載がある。
本発明においては、特に好ましくはエネルギー励起放射光のスループットを妨げるマスキング装置が試験対象の蛍光性サンプルと蛍光測定装置との間に配置される。任意の励起波長を阻止する種々タイプの阻止装置あるいはマスキング装置が当業者に周知である。かかるマスキングあるいは阻止は多数の異なる方式によって行うことが可能である。例えば、一つの可能性として、この波長の阻止はCCDカメラの前に配置された入射光を異なる波長へ分離する格子スペクトル写真装置を用いて行われる。前記スペクトル写真装置の適当な配置及び回転によって、強力な放射光源によって生成された励起放射光を阻止あるいは偏向させることが可能である。あるいは、CCDカメラ自体を格子スペクトル写真装置に対して回転させることも可能である。
さらに他の可能性として、現在任意の波長に対して選択性となった誘電薄層フィルター等の波長特異性フィルターを用いる方法もある。これらのタイプのフィルターは、通常所望の波長においてスループットを変える適当な多層の反射コーティング処理を支持材料へ施せるように製造される。
このようなフィルターは本発明方法において好ましく用いられる。前記フィルターには、測定結果が不正確になるため、入射光によって自己蛍光励起を起こさないことが要求される。
本発明方法によって測定された透過値、特に内部透過値へ、225nmの蛍光等の他の方法によって得られた透過値を加えることにより、光学素子中へ組み込まれた材料における後時の放射光透過率に関して比較的正確な断定を為し得ることが明らかとなった。
本発明方法は照射下において蛍光を発する任意の光学材料に適した方法である。しかしながら、好ましくは結晶性の光学材料、特にハロゲン化物またはフッ化物から成る単結晶が対象である。フッ化カルシウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、フッ化カリ、及び/またはフッ化ナトリウム等のアルカリ金属フッ化物及び/またはアルカリ土金属フッ化物、あるいはそれらの混合物、例えばKMgF、が特に好ましい。
従って、本発明方法によれば、後続の加工処理から高い非固有的蛍光をもつ上記光学材料を除外できるだけでなく、光学装置の製作に適するそれら材料の後における使用に応じてそれら材料を選択し類別することも可能である。
本発明方法によって選択された光学材料はDUVリソグラフィ用光学素子の製造、及び写真用ラッカーでコーティングされるウェハーの製造に特に適している。従って、本発明に係る光学材料は電子装置の製造に適する。本発明に係る選択方法によって見出された光学材料はレンズ、プリズム、導光ロッド、光学窓、及びDUVリソグラフィ用光学装置、とりわけステッパ及びエキシマレーザの製造に有用である。従って、前記光学材料は、集積回路、コンピュータチップ、及び電子装置のみならず、かかるチップ及び集積回路を内蔵するコンピュータ及び他の装置の製造にも有用である。
本発明の目的、特徴及び効果について以下に記載の好ましい実施態様を用いて添付図面を参照しながらより詳細に説明する。
図1に示すように、前記所謂急速な照射損傷過程は、短い増加段階後に飽和傾向を示し、作用力に応じた数千のレーザパルスによって前記段階を越えて飽和状態に至る。放射光による損傷は比較的長期間安定状態に保たれ、材料に応じて30分から1時間、あるいは数日、あるいは数ヶ月後に軽減する。加熱処理はこの軽減経過を促進する。さらに別に起こり得る軽減経過を図1に示す。照射による数千のレーザパルスで増大された作用力Hによって急速な損傷経過を取るが、透過性は当初の作用力H(10mJ/cm)に対する元の数値まで戻すことが可能である。同一材料、この場合はCaF、から成る異なるサンプルA、B及びCについて図1に示した手順を用いて試験を行った。異なるサンプルごとに傾斜(作用力に対する透過性の変化率)が異なるため、それらの有用性の程度も異なっている。傾斜値dT/dH(Tは透過性、Hは作用力)はこの種の曲線(図2)を用いて測定することができる。図4に示した校正曲線は、740nmの帯域についてのLIF(レーザ誘発蛍光)の例と同様に、この方式によって得られたものである。誘発蛍光は278nmにおける固有蛍光に関して正規化された。
図4に示した曲線を用いることにより、サンプル中の蛍光ピーク強度を一回測定することによって材料の蛍光依存的透過性を決定することが可能である。従って、特定の用途に応じて、サンプルに対して正当化値あるいは等級を与えることが可能である。例えば、740nmにおける誘発蛍光強度が約300ならば、0.2の傾斜値dT/dHとなる。次いで直接この数値を使用可能性の尺度及び正当化の基準として用いる。それゆえ、約200または約110の正当化された蛍光ピーク強度が生ずるように、特定の用途について要求される正当化基準あるいは等級として数値0.15あるいは0.75を任意に設定することができる。
図5は193nmの波長を用いて得たdT/dH値を153nmの励起波長を用いて得た吸収値へと変換し、あるいはその逆へと変換できることを示している。この図から、157nmでの照射による225nmにおける付加的蛍光帯域は曲線の傾斜に対しては影響がないが、数値Toに対しては実際に影響があることが分かる。これらの帯域はサンプル4中の不純物としてのみ生ずる。
本発明は、高エネルギー密度へ暴露された光学素子に用いる結晶の安定性の定量的測定方法、かかる方法で等級付けされた結晶、及びこれら結晶の使用方法に具現化して説明及び記載したが、本発明の精神からあらゆる点で逸脱することなく本発明へ種々の変更及び変形を加えることが可能であるから、本発明を上記の詳細へ限定する意図ではない。
本発明要旨は、さらなる分析を必要とせず、上記説明によって十分開示されているから、第三者は、最新の知識を適用することにより、先行技術の見地に立って本発明の全般的あるいは特定の態様の必須な特徴を明らかに構成している特徴を漏らすことなく本発明を種々用途へ容易に適合させることが可能である。
波長193nmのArFレーザで照射されたCaF単結晶の透過性を説明するグラフである。 図1に従った手順で測定された、作用力に対する透過性の依存関係を説明するグラフである。 278nmに固有ピーク最大値及び740nmに強帯域をもつCaF単結晶サンプルの蛍光についての正規化吸収スペクトルを示す図である。 異なるサンプルについて測定された図3の蛍光ピーク強度の関数としての│dT/dH│値、及び最も適するプログラムによって測定された前記値に一致する滑らかな曲線を示す図である。 異なるサンプルについて、157nm及び193nmの励起波長及び10mJ/cmの作用力を用いた場合の作用力の関数としての│dT/dH│値を示すグラフである。

Claims (12)

  1. 紫外線波長域における光学材料の放射光依存的透過性を前記紫外線波長域における紫外線放射によって誘発された蛍光の蛍光測定によって測定することから構成される、高エネルギー密度へ暴露される光学素子に用いられる光学材料の適合性の定量的決定方法であって、
    前記方法において、非直線状吸収過程の少なくとも1つの誘発蛍光最大値を決定し、前記少なくとも1つの誘発蛍光最大値について作用力(H)に対する前記放射光依存的透過性の依存状態を示す関数関係である傾斜値(|dT/dH|)を決定し、及び前記放射光依存的透過性を前記傾斜から決定することを特徴とする前記方法。
  2. 前記放射光依存的透過性が所定の放射光強度についての前記傾斜値(|dT/dH|)から決定されることを特徴とする請求項1項記載の方法。
  3. 前記放射光依存的透過性の決定に先立って、前記光学材料がエネルギーに富むビームで照射されることを特徴とする請求項1項記載の方法。
  4. 前記光学材料が少なくとも5,000レーザパルスから成るパルスレーザ光で照射されることを特徴とする請求項1項記載の方法。
  5. 前記光学材料が前記放射光依存的透過性の決定前に波長157nmの少なくとも20,000レーザパルスから成るパルスレーザ光で前照射されることを特徴とする請求項1項または4項記載の方法。
  6. 前記傾斜値(|dT/dH|)が、前記パルスレーザ光のレーザパルス持続時間中、あるいは前記レーザパルス後20ナノ秒間以内に測定されることを特徴とする請求項4項記載の方法。
  7. 前記少なくとも1つの蛍光最大値が、波長740nm、580nm、450nm、365nmあるいは225nmにおける単一の蛍光最大値と一致することを特徴とする請求項1項記載の方法。
  8. 前記傾斜値を前記光学材料の複数の異なるサンプルについて測定して多数の異なる傾斜値を得、誘発蛍光強度を前記異なるサンプルについて少なくとも1つの誘発蛍光最大値において測定し、前記異なるサンプルについての前記傾斜値と前記誘発蛍光強度との関係を表す校正曲線を作成することにより、前記光学材料の他のサンプルを、それらサンプルについての前記誘発蛍光強度を測定することによって、特定用途について等級付けできることを特徴とする請求項1項記載の方法。
  9. 高エネルギー密度へ暴露される光学素子に用いられ、かつ放射光依存的透過性を有する光学材料であって、前記放射光依存的透過性が波長250nm以下の入射紫外線放射による作用力に対して、mJ/cmにつき多くて0.2%の変化率をもち、
    前記作用力に対する前記放射光依存的透過性の前記変化率が、前記紫外線波長域における紫外線放射によって誘発される蛍光の蛍光測定によって得られることを特徴とする光学材料。
  10. CaF、BaF、SrF、LiF、KF、NaF及びKMgFから選択される請求項9項記載の光学材料。
  11. 波長250nm未満の紫外線放射が光学素子中を高エネルギー密度で通過し、及び250nm以下の波長の入射紫外線放射による作用力に対してmJ/cmにつき多くて0.2%の変化率をもつ放射光依存的透過性を有する光学材料から成ることを特徴とする前記光学素子。
  12. DUVリソグラフィ、ステッパ、エキシマレーザ、ウェハー、コンピュータチップ及び集積回路、さらには前記コンピュータチップ及び前記集積回路を内蔵する電子装置に用いられるレンズ、プリズム、導光ロッドあるいは光学窓から成る請求項11項記載の光学素子。

JP2004225068A 2003-08-02 2004-08-02 高エネルギー密度へ暴露される光学素子に用いる結晶の安定性の定量的測定方法、同方法により等級付けられた結晶、及び該結晶の使用方法 Active JP4806522B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337364A (ja) * 2005-05-30 2006-12-14 Schott Ag 光学材料の不可逆性放射線損傷測定方法
JP2008046134A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Schott Ag 光学材料のレーザ安定性を特定する方法、この方法により選ばれた結晶及び選ばれた結晶の使用
JP2009036706A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Josho Gakuen 光学材料のレーザ損傷耐性推定方法及びレーザ損傷耐性推定装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2397067B (en) * 2002-12-23 2005-05-11 Destiny Pharma Ltd Porphin & azaporphin derivatives with at least one cationic-nitrogen-containing meso-substituent for use in photodynamic therapy & in vitro sterilisation
GB2415372A (en) 2004-06-23 2005-12-28 Destiny Pharma Ltd Non photodynamical or sonodynamical antimicrobial use of porphyrins and azaporphyrins containing at least one cationic-nitrogen-containing substituent
DE102004060721B4 (de) * 2004-12-17 2008-07-10 Carl Zeiss Smt Ag Verfahren zur Auswahl von optischen Materialien
WO2007019494A2 (en) * 2005-08-05 2007-02-15 Reveo, Inc. Si ribbon, sio2 ribbon and ultra pure ribbons of other substances
DE102005059531A1 (de) 2005-12-13 2007-06-14 Schott Ag Herstellung hochreiner, besonders strahlungsbeständiger großvolumiger Einkristalle aus Kristallscherben
US20090075714A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Igt Multi-card bingo patterns and wild balls
DE102009030203A1 (de) 2008-09-19 2010-04-01 Carl Zeiss Smt Ag Ermitteln einer Kenngröße eines optischen Materials bei Bestrahlung
DE102008054148B9 (de) 2008-10-31 2021-12-30 Hellma Materials Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Bestimmung der Laserstabilität von optischem Material sowie damit erhaltene Kristalle und deren Verwendung
DE102009042989A1 (de) 2009-09-25 2011-04-21 Hellma Materials Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der Laserstabilität eines optischen Elements

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000349366A (ja) * 1994-04-07 2000-12-15 Nikon Corp 蛍石の透過率検査方法
JP2001033379A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Canon Inc 紫外線耐久性に優れた蛍石および蛍石の紫外線耐久性評価方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE409623B (sv) 1976-10-22 1979-08-27 Eneroth Peter Forfarande och anordning for analys av ett fluorescerande emne
US4087685A (en) * 1977-01-11 1978-05-02 International Business Machines Corporation Fluorescent microanalytical system and method for detecting and identifying organic materials
JP2975476B2 (ja) 1992-03-30 1999-11-10 三井金属鉱業株式会社 結晶内のフォトルミネッセンス計測方法及び装置
US6587202B2 (en) * 2000-01-28 2003-07-01 Lambda Physik Ag Optical materials testing method
DE10025214C2 (de) * 2000-05-22 2003-07-17 Zeiss Carl Littrow-Gitter sowie Verwendungen eines Littrow-Gitters
DE10050349C2 (de) * 2000-10-11 2002-11-07 Schott Glas Verfahren zur Bestimmung der Strahlenbeständigkeit von Kristallen und deren Verwendung
US6486949B2 (en) * 2000-12-11 2002-11-26 Corning Incorporated Method and apparatus for evaluating the quality of an optical crystal
US6801562B2 (en) * 2001-03-02 2004-10-05 Corning Incorporated High repetition rate excimer laser system
EP1552281B8 (de) 2002-09-16 2016-10-19 Hellma Materials GmbH Bestimmung der eignung eines optischen materials zur herstellung von optischen elementen, eine vorrichtung hierzu und die verwendung des materials
US7128984B2 (en) * 2004-08-31 2006-10-31 Corning Incorporated Surfacing of metal fluoride excimer optics

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000349366A (ja) * 1994-04-07 2000-12-15 Nikon Corp 蛍石の透過率検査方法
JP2001033379A (ja) * 1999-07-27 2001-02-09 Canon Inc 紫外線耐久性に優れた蛍石および蛍石の紫外線耐久性評価方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006337364A (ja) * 2005-05-30 2006-12-14 Schott Ag 光学材料の不可逆性放射線損傷測定方法
US7742156B2 (en) 2005-05-30 2010-06-22 Schott Ag Method of testing optical materials by irradiating with high energy density radiation, optical materials selected by said method and uses thereof
JP4540636B2 (ja) * 2005-05-30 2010-09-08 ショット アクチエンゲゼルシャフト 光学材料の不可逆性放射線損傷測定方法
JP2008046134A (ja) * 2006-08-18 2008-02-28 Schott Ag 光学材料のレーザ安定性を特定する方法、この方法により選ばれた結晶及び選ばれた結晶の使用
JP2009036706A (ja) * 2007-08-03 2009-02-19 Josho Gakuen 光学材料のレーザ損傷耐性推定方法及びレーザ損傷耐性推定装置

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