JPH1055899A - Ｘ線発生装置 - Google Patents
Ｘ線発生装置Info
- Publication number
- JPH1055899A JPH1055899A JP8209897A JP20989796A JPH1055899A JP H1055899 A JPH1055899 A JP H1055899A JP 8209897 A JP8209897 A JP 8209897A JP 20989796 A JP20989796 A JP 20989796A JP H1055899 A JPH1055899 A JP H1055899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target member
- energy beam
- ray
- excitation energy
- ray generator
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 真空容器内における飛散粒子の拡散防止によ
り清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
て、その結果、長時間安定して使用できるＸ線発生装置
を提供すること。 【解決手段】 減圧された真空容器２４０内において、
１０μｍ〜１ｍｍの大きさを有する微粒子状の標的部材
２００に励起エネルギービーム２１１を集光照射してプ
ラズマ２１０を形成し、該プラズマ２１０からＸ線を取
り出すＸ線発生装置において、前記微粒子状の標的部材
２００は、前記励起エネルギービーム２１１の集光位置
に向けて標的部材供給機構２０１から放出され、該標的
部材２００が前記集光位置に到達したときに、標的部材
２００の移動速度が毎秒１００ｍ以上であり、かつ、該
標的部材２００に前記励起エネルギービーム２１１が集
光照射されることを特徴とするＸ線発生装置。
り清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
て、その結果、長時間安定して使用できるＸ線発生装置
を提供すること。 【解決手段】 減圧された真空容器２４０内において、
１０μｍ〜１ｍｍの大きさを有する微粒子状の標的部材
２００に励起エネルギービーム２１１を集光照射してプ
ラズマ２１０を形成し、該プラズマ２１０からＸ線を取
り出すＸ線発生装置において、前記微粒子状の標的部材
２００は、前記励起エネルギービーム２１１の集光位置
に向けて標的部材供給機構２０１から放出され、該標的
部材２００が前記集光位置に到達したときに、標的部材
２００の移動速度が毎秒１００ｍ以上であり、かつ、該
標的部材２００に前記励起エネルギービーム２１１が集
光照射されることを特徴とするＸ線発生装置。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、Ｘ線露光装置、Ｘ
線顕微鏡、Ｘ線分析装置などのＸ線装置に用いられるＸ
線発生装置に関するものである。
線顕微鏡、Ｘ線分析装置などのＸ線装置に用いられるＸ
線発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】レーザー光（励起エネルギービームの一
例）を減圧された真空容器内に置かれた標的部材に集光
して照射すると、標的部材は急速にプラズマ化し、この
プラズマから非常に輝度の高いＸ線が輻射（放出）され
る（Ｘ線を発生する）ことが知られている。
例）を減圧された真空容器内に置かれた標的部材に集光
して照射すると、標的部材は急速にプラズマ化し、この
プラズマから非常に輝度の高いＸ線が輻射（放出）され
る（Ｘ線を発生する）ことが知られている。
【０００３】Ｘ線の発生と共に、前記プラズマからは高
速の電子やイオンなどの飛散粒子が、また、前記標的部
材からは部材の飛散粒子（例えば、ガス化した材料、イ
オン化した材料、材料小片など）が放出されて真空容器
内に飛散する（以下、これらをまとめて飛散粒子と呼
ぶ）。このような飛散粒子は、清浄光学表面（例えば、
Ｘ線光学素子面）に衝突してこれらを破損させたり、或
いは付着、堆積して機能や特性を低下させたりする。
速の電子やイオンなどの飛散粒子が、また、前記標的部
材からは部材の飛散粒子（例えば、ガス化した材料、イ
オン化した材料、材料小片など）が放出されて真空容器
内に飛散する（以下、これらをまとめて飛散粒子と呼
ぶ）。このような飛散粒子は、清浄光学表面（例えば、
Ｘ線光学素子面）に衝突してこれらを破損させたり、或
いは付着、堆積して機能や特性を低下させたりする。
【０００４】Ｘ線源となるプラズマと清浄光学面との間
に（例えばＸ線取り出し窓の前に）Ｘ線透過性の高い物
質（例えば、Ｂｅ）からなる薄膜（以下、飛散粒子阻止
用薄膜と呼ぶ）を設置して遮蔽することにより、飛散粒
子が清浄光学面に到達しないようにすることはできる
が、この場合も薄膜上に付着・堆積した飛散粒子によっ
て薄膜のＸ線透過率が低下するため、長期間の安定した
Ｘ線利用にあたっては大きな問題であった。
に（例えばＸ線取り出し窓の前に）Ｘ線透過性の高い物
質（例えば、Ｂｅ）からなる薄膜（以下、飛散粒子阻止
用薄膜と呼ぶ）を設置して遮蔽することにより、飛散粒
子が清浄光学面に到達しないようにすることはできる
が、この場合も薄膜上に付着・堆積した飛散粒子によっ
て薄膜のＸ線透過率が低下するため、長期間の安定した
Ｘ線利用にあたっては大きな問題であった。
【０００５】従来は、このような問題を解決するため
に、真空容器内にＸ線に対する透過率の高い低原子番号
のガス（例えば、Ｈｅガス）を充填することにより、或
いは該ガスのガス流を形成することにより、飛散粒子を
ガス分子に衝突させる（特開昭６３−２９２５５３参
照）などの方法で飛散粒子の阻止を図っていた。また、
必要以上の質量の標的部材材料が供給されると飛散粒子
の増加につながる。そこで、供給される標的部材材料の
質量を、プラズマの発生ひいてはＸ線の取り出しに必要
な最小限の量にとどめるべく、微粒子などの形状で標的
部材を供給することも提案されている。
に、真空容器内にＸ線に対する透過率の高い低原子番号
のガス（例えば、Ｈｅガス）を充填することにより、或
いは該ガスのガス流を形成することにより、飛散粒子を
ガス分子に衝突させる（特開昭６３−２９２５５３参
照）などの方法で飛散粒子の阻止を図っていた。また、
必要以上の質量の標的部材材料が供給されると飛散粒子
の増加につながる。そこで、供給される標的部材材料の
質量を、プラズマの発生ひいてはＸ線の取り出しに必要
な最小限の量にとどめるべく、微粒子などの形状で標的
部材を供給することも提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、微粒子
状の標的部材を供給し、飛散粒子の発生を減少させても
飛散粒子がまったく発生しなくなるわけではない。プラ
ズマを形成したイオンや電子と再結合した原子が周囲に
飛散して真空容器内に拡散され、容器内に配置された清
浄光学面（例えば、レーザー光導入窓やＸ線取り出し窓
もしくは飛散粒子阻止用薄膜）の表面に付着してしま
い、その結果、Ｘ線発生装置を長時間安定して使用する
ことができないという問題点があった。
状の標的部材を供給し、飛散粒子の発生を減少させても
飛散粒子がまったく発生しなくなるわけではない。プラ
ズマを形成したイオンや電子と再結合した原子が周囲に
飛散して真空容器内に拡散され、容器内に配置された清
浄光学面（例えば、レーザー光導入窓やＸ線取り出し窓
もしくは飛散粒子阻止用薄膜）の表面に付着してしま
い、その結果、Ｘ線発生装置を長時間安定して使用する
ことができないという問題点があった。
【０００７】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、真空容器内における飛散粒子の拡散防止に
より清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
て、、その結果、長時間安定して使用できるＸ線発生装
置を提供することを目的とする。
ものであり、真空容器内における飛散粒子の拡散防止に
より清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないようにし
て、、その結果、長時間安定して使用できるＸ線発生装
置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そのため、本発明は第一
に「減圧された真空容器内において、１０μｍ〜１ｍｍ
の大きさを有する微粒子状の標的部材に励起エネルギー
ビームを集光照射してプラズマを形成し、該プラズマか
らＸ線を取り出すＸ線発生装置において、前記微粒子状
の標的部材は、前記励起エネルギービームの集光位置に
向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部材が前
記集光位置に到達したときに、標的部材の移動速度が毎
秒１００ｍ以上であり、かつ、該標的部材に前記励起エ
ネルギービームが集光照射されることを特徴とするＸ線
発生装置（請求項１）」を提供する。
に「減圧された真空容器内において、１０μｍ〜１ｍｍ
の大きさを有する微粒子状の標的部材に励起エネルギー
ビームを集光照射してプラズマを形成し、該プラズマか
らＸ線を取り出すＸ線発生装置において、前記微粒子状
の標的部材は、前記励起エネルギービームの集光位置に
向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部材が前
記集光位置に到達したときに、標的部材の移動速度が毎
秒１００ｍ以上であり、かつ、該標的部材に前記励起エ
ネルギービームが集光照射されることを特徴とするＸ線
発生装置（請求項１）」を提供する。
【０００９】また、本発明は第二に「前記標的部材が前
記集光位置に到達したときの移動速度が毎秒１００００
ｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生
装置（請求項２）」を提供する。また、本発明は第三に
「前記励起エネルギービームの集光位置を原点とし、該
原点と前記標的部材の放出開始点とを結ぶ直線をＸ軸と
し、該放出開始点が正のＸ座標軸上に配置されていると
した場合、前記励起エネルギービームをＸ座標軸上を除
く正の座標領域から照射することを特徴とする請求項１
または２記載のＸ線発生装置（請求項３）」を提供す
る。
記集光位置に到達したときの移動速度が毎秒１００００
ｍ以上であることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生
装置（請求項２）」を提供する。また、本発明は第三に
「前記励起エネルギービームの集光位置を原点とし、該
原点と前記標的部材の放出開始点とを結ぶ直線をＸ軸と
し、該放出開始点が正のＸ座標軸上に配置されていると
した場合、前記励起エネルギービームをＸ座標軸上を除
く正の座標領域から照射することを特徴とする請求項１
または２記載のＸ線発生装置（請求項３）」を提供す
る。
【００１０】また、本発明は第四に「前記Ｘ線の取り出
し方向を前記Ｘ座標軸上を除く正の座標領域内に配置し
たことを特徴とする請求項３記載のＸ線発生装置（請求
項４）」を提供する。また、本発明は第五に「前記標的
部材に前記励起エネルギービームを照射した際に発生す
る飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設けたことを
特徴とする請求項１〜４記載のＸ線発生装置（請求項
５）」を提供する。
し方向を前記Ｘ座標軸上を除く正の座標領域内に配置し
たことを特徴とする請求項３記載のＸ線発生装置（請求
項４）」を提供する。また、本発明は第五に「前記標的
部材に前記励起エネルギービームを照射した際に発生す
る飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設けたことを
特徴とする請求項１〜４記載のＸ線発生装置（請求項
５）」を提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のＸ線発生装置において
は、微粒子状の標的部材が励起エネルギービームの集光
位置に向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部
材が前記集光位置に到達したときに標的部材の移動（供
給）速度が毎秒１００ｍ以上である。板状の標的部材に
励起エネルギービームを集光照射してプラズマを発生さ
せた場合、周囲に拡がるミクロな飛散粒子（イオン）の
速さは毎秒１００００ｍ程度であり、またプラズマの爆
発的膨張により吹き飛ばされるマクロな飛散粒子（標的
部材の破片や溶融した標的部材の液滴など）の速さは、
それよりも遅く毎秒１０００ｍ以下であり、なかでも遅
いものは毎秒１００ｍ程度である。
は、微粒子状の標的部材が励起エネルギービームの集光
位置に向けて標的部材供給機構から放出され、該標的部
材が前記集光位置に到達したときに標的部材の移動（供
給）速度が毎秒１００ｍ以上である。板状の標的部材に
励起エネルギービームを集光照射してプラズマを発生さ
せた場合、周囲に拡がるミクロな飛散粒子（イオン）の
速さは毎秒１００００ｍ程度であり、またプラズマの爆
発的膨張により吹き飛ばされるマクロな飛散粒子（標的
部材の破片や溶融した標的部材の液滴など）の速さは、
それよりも遅く毎秒１０００ｍ以下であり、なかでも遅
いものは毎秒１００ｍ程度である。
【００１２】よって、本発明（請求項１〜５）のＸ線発
生装置のように、励起エネルギービームを照射される瞬
間に標的部材が毎秒１００ｍを越える速さで移動してい
れば、プラズマの爆発的膨張により吹き飛ばされるマク
ロな飛散粒子（標的部材の破片や溶融した標的部材の液
滴など）のうち、速度の遅いものは標的部材が供給され
る側には飛散できなくなり、さらに標的部材の速さが毎
秒１０００ｍを越えると、これらのマクロな飛散粒子
は、標的部材の移動方向側の比較的小さな立体角範囲に
飛び散るだけであり、前記移動方向に対する後方領域側
には飛び散ることはない。
生装置のように、励起エネルギービームを照射される瞬
間に標的部材が毎秒１００ｍを越える速さで移動してい
れば、プラズマの爆発的膨張により吹き飛ばされるマク
ロな飛散粒子（標的部材の破片や溶融した標的部材の液
滴など）のうち、速度の遅いものは標的部材が供給され
る側には飛散できなくなり、さらに標的部材の速さが毎
秒１０００ｍを越えると、これらのマクロな飛散粒子
は、標的部材の移動方向側の比較的小さな立体角範囲に
飛び散るだけであり、前記移動方向に対する後方領域側
には飛び散ることはない。
【００１３】そのため、真空容器内にマクロな飛散粒子
（標的部材の破片や溶融した標的部材の液滴など）が軽
減されるか、或いは飛来しない領域が生じ、その領域に
清浄光学面（例えば、レーザー光導入窓やＸ線取り出し
窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜）を設ければ、清浄光学
面の性能低下への影響が大きいマクロな飛散粒子の清浄
光学面への付着、堆積を軽減するか、或いはほぼ完全に
防ぐことができる。
（標的部材の破片や溶融した標的部材の液滴など）が軽
減されるか、或いは飛来しない領域が生じ、その領域に
清浄光学面（例えば、レーザー光導入窓やＸ線取り出し
窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜）を設ければ、清浄光学
面の性能低下への影響が大きいマクロな飛散粒子の清浄
光学面への付着、堆積を軽減するか、或いはほぼ完全に
防ぐことができる。
【００１４】したがって、本発明（請求項１〜５）のＸ
線発生装置によれば、長時間安定してＸ線を取り出して
使用できる。さらに、本発明（請求項２）のＸ線発生装
置のように、励起エネルギービームを照射される瞬間に
標的部材が毎秒１００００ｍを越える速度で移動してい
れば、すべての飛散粒子は標的部材の移動方向側の比較
的小さな立体角範囲に飛び散るだけであり、前記移動方
向に対する後方領域側には飛び散ることはない。
線発生装置によれば、長時間安定してＸ線を取り出して
使用できる。さらに、本発明（請求項２）のＸ線発生装
置のように、励起エネルギービームを照射される瞬間に
標的部材が毎秒１００００ｍを越える速度で移動してい
れば、すべての飛散粒子は標的部材の移動方向側の比較
的小さな立体角範囲に飛び散るだけであり、前記移動方
向に対する後方領域側には飛び散ることはない。
【００１５】そのため、真空容器内に飛散粒子が飛来し
ない領域が生じ、その領域に清浄光学面（例えば、レー
ザー光導入窓やＸ線取り出し窓もしくは飛散粒子阻止用
薄膜）を設ければ、飛散粒子の清浄光学面への付着、堆
積を防ぐことができる。したがって、本発明（請求項
２）にかかるＸ線発生装置によれば、さらに長時間安定
してＸ線を取り出して使用できる。
ない領域が生じ、その領域に清浄光学面（例えば、レー
ザー光導入窓やＸ線取り出し窓もしくは飛散粒子阻止用
薄膜）を設ければ、飛散粒子の清浄光学面への付着、堆
積を防ぐことができる。したがって、本発明（請求項
２）にかかるＸ線発生装置によれば、さらに長時間安定
してＸ線を取り出して使用できる。
【００１６】図１は本発明のＸ線発生装置（一例）にお
けるＸ線発生位置付近の概略構成図である。微粒子状の
標的部材１００が標的部材供給機構１０１から励起エネ
ルギービーム１１１の集光照射位置に向けて放出（供
給）されている。集光照射位置における標的部材１００
の移動速度は毎秒１００００ｍである。
けるＸ線発生位置付近の概略構成図である。微粒子状の
標的部材１００が標的部材供給機構１０１から励起エネ
ルギービーム１１１の集光照射位置に向けて放出（供
給）されている。集光照射位置における標的部材１００
の移動速度は毎秒１００００ｍである。
【００１７】標的部材供給機構１０１からＸ線の発生位
置（集光照射位置）までは３０ｃｍであり、微粒子状の
標的部材１００が供給機構１０１から撃ち出されて（放
出されて）から３０μｓ後に励起エネルギービーム１１
１が照射されるように、励起エネルギービームの発生装
置（不図示）が制御されている。かかる制御により、集
光照射位置に達した標的部材に励起エネルギービームが
ジャストヒットされる。
置（集光照射位置）までは３０ｃｍであり、微粒子状の
標的部材１００が供給機構１０１から撃ち出されて（放
出されて）から３０μｓ後に励起エネルギービーム１１
１が照射されるように、励起エネルギービームの発生装
置（不図示）が制御されている。かかる制御により、集
光照射位置に達した標的部材に励起エネルギービームが
ジャストヒットされる。
【００１８】集光照射位置に達した標的部材への励起エ
ネルギービームのジャストヒットは、例えば図２に示す
ように、標的部材供給機構２０１から撃ち出されたタン
タル微粒子２００を微粒子検出器２０２により検出し
て、微粒子検出器２０２から発せられる信号によりタン
タル微粒子２００がＹＡＧレーザー光２１１の集光照射
位置を通過するときにＹＡＧレーザー光２１１が微粒子
２００に照射されるように制御してもよい。
ネルギービームのジャストヒットは、例えば図２に示す
ように、標的部材供給機構２０１から撃ち出されたタン
タル微粒子２００を微粒子検出器２０２により検出し
て、微粒子検出器２０２から発せられる信号によりタン
タル微粒子２００がＹＡＧレーザー光２１１の集光照射
位置を通過するときにＹＡＧレーザー光２１１が微粒子
２００に照射されるように制御してもよい。
【００１９】励起エネルギービーム１１１の発生源方向
とＸ線の取り出し方向は標的部材１００の移動（進行）
方向に対して斜め後方である。この様な配置でプラズマ
を発生させると、飛散粒子は標的部材の移動（進行）方
向側の比較的小さな立体角領域に集中した分布を示すの
で、飛散粒子は励起エネルギービーム１１１の発生源方
向やＸ線の取り出し方向には飛来しない。
とＸ線の取り出し方向は標的部材１００の移動（進行）
方向に対して斜め後方である。この様な配置でプラズマ
を発生させると、飛散粒子は標的部材の移動（進行）方
向側の比較的小さな立体角領域に集中した分布を示すの
で、飛散粒子は励起エネルギービーム１１１の発生源方
向やＸ線の取り出し方向には飛来しない。
【００２０】即ち、励起エネルギービームの集光位置を
原点とし、該原点と標的部材の放出開始点とを結ぶ直線
をＸ軸とし、該放出開始点が正のＸ座標軸上に配置され
ているとした場合、励起エネルギービームをＸ座標軸上
を除く正のＸ座標領域から照射するようにすることが好
ましい（請求項３）。また、Ｘ線の取り出し方向を前記
Ｘ座標軸上を除く正のＸ座標領域内に配置することが好
ましい（請求項４）。
原点とし、該原点と標的部材の放出開始点とを結ぶ直線
をＸ軸とし、該放出開始点が正のＸ座標軸上に配置され
ているとした場合、励起エネルギービームをＸ座標軸上
を除く正のＸ座標領域から照射するようにすることが好
ましい（請求項３）。また、Ｘ線の取り出し方向を前記
Ｘ座標軸上を除く正のＸ座標領域内に配置することが好
ましい（請求項４）。
【００２１】かかる構成にすることにより、飛散粒子の
清浄光学面（励起エネルギービーム導入窓やＸ線取り出
し窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜）への付着、堆積を防
ぐ効果が増大し、その結果、さらに長時間安定してＸ線
を取り出して使用できる。本発明のＸ線発生装置におい
ては、標的部材に励起エネルギービームを照射した際に
発生する飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設ける
ことが好ましい（請求項５）。
清浄光学面（励起エネルギービーム導入窓やＸ線取り出
し窓もしくは飛散粒子阻止用薄膜）への付着、堆積を防
ぐ効果が増大し、その結果、さらに長時間安定してＸ線
を取り出して使用できる。本発明のＸ線発生装置におい
ては、標的部材に励起エネルギービームを照射した際に
発生する飛散粒子を収集する飛散粒子収集機構を設ける
ことが好ましい（請求項５）。
【００２２】かかる構成にすることにより、飛散粒子の
真空容器内拡散を徹底的に防止することが可能となり、
飛散粒子の清浄光学面への付着、堆積を防ぐ効果がさら
に増大し、その結果、極めて長時間安定してＸ線を取り
出して使用できる。以下、本発明を実施例により詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
真空容器内拡散を徹底的に防止することが可能となり、
飛散粒子の清浄光学面への付着、堆積を防ぐ効果がさら
に増大し、その結果、極めて長時間安定してＸ線を取り
出して使用できる。以下、本発明を実施例により詳細に
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。
【００２３】
【実施例】図２に標的部材としてφ１００μｍのタンタ
ル微粒子を用いた、本実施例のＸ線発生装置の概略一部
構成を示す。パルス幅１０ｎｓのＹＡＧレーザー光（励
起エネルギービームの一例）２１１が、集光レンズ２２
０により集光されながら入射窓２２１を透過して、真空
容器２４０内に照射される。
ル微粒子を用いた、本実施例のＸ線発生装置の概略一部
構成を示す。パルス幅１０ｎｓのＹＡＧレーザー光（励
起エネルギービームの一例）２１１が、集光レンズ２２
０により集光されながら入射窓２２１を透過して、真空
容器２４０内に照射される。
【００２４】標的部材供給機構２０１からφ１００μｍ
のタンタル微粒子２００が毎秒１００００ｍ以上の速さ
で撃ち出される。撃ち出されたタンタル微粒子２００は
微粒子検出器２０２によって検出され、微粒子検出器２
０２から発せられる信号によりタンタル微粒子２００が
ＹＡＧレーザー光２１１の集光照射位置を通過するとき
にＹＡＧレーザー光２１１が微粒子２００に照射される
ように制御されている。
のタンタル微粒子２００が毎秒１００００ｍ以上の速さ
で撃ち出される。撃ち出されたタンタル微粒子２００は
微粒子検出器２０２によって検出され、微粒子検出器２
０２から発せられる信号によりタンタル微粒子２００が
ＹＡＧレーザー光２１１の集光照射位置を通過するとき
にＹＡＧレーザー光２１１が微粒子２００に照射される
ように制御されている。
【００２５】ＹＡＧレーザー光２１１の微粒子２００へ
の照射によりプラズマ２１０が生成される。プラズマ２
１０からは、最高で毎秒１００００ｍ程度の速度を持つ
飛散粒子２１２が発生するが、微粒子２００が毎秒１０
０００ｍ以上の速度で運動（移動）しているため、飛散
粒子２１２は微粒子２００の運動（移動）方向に集中し
た分布を示し、移動方向に対する後方側（標的部材供給
機構２０１がある領域側）には分布しない。
の照射によりプラズマ２１０が生成される。プラズマ２
１０からは、最高で毎秒１００００ｍ程度の速度を持つ
飛散粒子２１２が発生するが、微粒子２００が毎秒１０
０００ｍ以上の速度で運動（移動）しているため、飛散
粒子２１２は微粒子２００の運動（移動）方向に集中し
た分布を示し、移動方向に対する後方側（標的部材供給
機構２０１がある領域側）には分布しない。
【００２６】そのため、標的部材供給機構２０１の斜め
後方にあたるＸ線取り出し方向には飛散粒子２１２が飛
来することはない。また、同様な理由によりＹＡＧレー
ザー光導入窓２２１にも飛散粒子は飛来しない。Ｘ線取
り出し方向には薄膜フィルター（飛散粒子阻止用薄膜）
２３０が配置されており、プラズマ２１２から輻射され
る幅広いスペクトルのうち赤外・可視・紫外光をカット
し、利用する領域のＸ線を取り出せるようになってい
る。
後方にあたるＸ線取り出し方向には飛散粒子２１２が飛
来することはない。また、同様な理由によりＹＡＧレー
ザー光導入窓２２１にも飛散粒子は飛来しない。Ｘ線取
り出し方向には薄膜フィルター（飛散粒子阻止用薄膜）
２３０が配置されており、プラズマ２１２から輻射され
る幅広いスペクトルのうち赤外・可視・紫外光をカット
し、利用する領域のＸ線を取り出せるようになってい
る。
【００２７】また、飛散粒子２１２の分布が集中する位
置には飛散粒子収集機構２２２が配置されており、飛散
粒子が真空容器２４０の壁などで跳ね返って真空容器内
に飛び散らないようになっている。飛散粒子収集機構２
２２の内部は真空ポンプ２２３によって排気されてお
り、粒径の大きな飛散粒子が直接ポンプへ入り込まない
ようにフィルターが備えられている。
置には飛散粒子収集機構２２２が配置されており、飛散
粒子が真空容器２４０の壁などで跳ね返って真空容器内
に飛び散らないようになっている。飛散粒子収集機構２
２２の内部は真空ポンプ２２３によって排気されてお
り、粒径の大きな飛散粒子が直接ポンプへ入り込まない
ようにフィルターが備えられている。
【００２８】このような構成のＸ線発生装置によれば、
Ｘ線取り出し方向やＹＡＧレーザー光導入窓への飛散粒
子の分布をなくすことができるので、清浄光学面（例え
ば、レーザー光導入窓やＸ線取り出し窓もしくは飛散粒
子阻止用薄膜）に飛散粒子が付着しなくなる。その結
果、利用するＸ線の強度を長時間維持することが可能と
なり、Ｘ線源として安定して使用することができる。
Ｘ線取り出し方向やＹＡＧレーザー光導入窓への飛散粒
子の分布をなくすことができるので、清浄光学面（例え
ば、レーザー光導入窓やＸ線取り出し窓もしくは飛散粒
子阻止用薄膜）に飛散粒子が付着しなくなる。その結
果、利用するＸ線の強度を長時間維持することが可能と
なり、Ｘ線源として安定して使用することができる。
【００２９】本実施例では、標的部材微粒子の径をφ１
００μｍとしたが、これに限るものではなく、φ１０μ
ｍ〜φ１ｍｍの範囲において、供給が可能なものであれ
ばよい。また、本実施例では励起ＹＡＧレーザーのパル
ス幅を１０ｎｓとしたが、これに限るものではない。毎
秒１００００ｍで移動する微粒子状の標的部材は、１０
ｎｓの間に１００μｍ移動するが、本実施例ではＸ線の
取り出し方向から見ると、主としてＸ線源（プラズマ）
までの距離が変化する配置となっている。この変化が許
容できない場合には、励起レーザー光のパルス幅をより
短いものにしてもよい。
００μｍとしたが、これに限るものではなく、φ１０μ
ｍ〜φ１ｍｍの範囲において、供給が可能なものであれ
ばよい。また、本実施例では励起ＹＡＧレーザーのパル
ス幅を１０ｎｓとしたが、これに限るものではない。毎
秒１００００ｍで移動する微粒子状の標的部材は、１０
ｎｓの間に１００μｍ移動するが、本実施例ではＸ線の
取り出し方向から見ると、主としてＸ線源（プラズマ）
までの距離が変化する配置となっている。この変化が許
容できない場合には、励起レーザー光のパルス幅をより
短いものにしてもよい。
【００３０】また、本実施例では標的部材の材質をタン
タルとしたが、これに限るものではなく、利用しようと
する波長のＸ線を輻射する材質であればよい。例えば錫
粒子を標的部材とすれば、λ＝１３ｎｍ付近のＸ線が高
い効率で発生する。錫の板材を標的部材とした場合、溶
融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片がプラ
ズマの爆発的な膨張により多量に飛散して大きな問題と
なるが、本発明のＸ線発生装置において錫微粒子を標的
部材とすれば、これらの飛散粒子の影響も完全に取り除
くことができる。
タルとしたが、これに限るものではなく、利用しようと
する波長のＸ線を輻射する材質であればよい。例えば錫
粒子を標的部材とすれば、λ＝１３ｎｍ付近のＸ線が高
い効率で発生する。錫の板材を標的部材とした場合、溶
融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片がプラ
ズマの爆発的な膨張により多量に飛散して大きな問題と
なるが、本発明のＸ線発生装置において錫微粒子を標的
部材とすれば、これらの飛散粒子の影響も完全に取り除
くことができる。
【００３１】この場合、微粒子の速さが毎秒１００００
ｍよりも遅くても飛散粒子低減の効果を得ることができ
る。溶融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片
の速さは最高でも毎秒１０００ｍ程度であり、イオンな
どの飛散粒子に比べると遅く、大きな飛散粒子ほど遅い
傾向にある。そのため、標的微粒子の速さを毎秒１００
ｍ程度にしてもこれらの飛散粒子（溶融した錫の液滴や
引きちぎられた標的部材の破片）の影響を軽減すること
はできるので、毎秒１０００ｍ程度にすれば、これらの
飛散粒子の影響はほとんど取り除くことができる。
ｍよりも遅くても飛散粒子低減の効果を得ることができ
る。溶融した錫の液滴や引きちぎられた標的部材の破片
の速さは最高でも毎秒１０００ｍ程度であり、イオンな
どの飛散粒子に比べると遅く、大きな飛散粒子ほど遅い
傾向にある。そのため、標的微粒子の速さを毎秒１００
ｍ程度にしてもこれらの飛散粒子（溶融した錫の液滴や
引きちぎられた標的部材の破片）の影響を軽減すること
はできるので、毎秒１０００ｍ程度にすれば、これらの
飛散粒子の影響はほとんど取り除くことができる。
【００３２】また、供給する標的部材が常温で固体であ
る必要もなく、水などの液体を液滴として、或いは冷却
固化させて供給してもよく、さらに二酸化炭素やクリプ
トン、キセノンなど常温で気体の物質を冷却固化させて
供給してもよい。常温で気体や液体の標的部材を利用す
る場合には、プラズマ発生により気化した標的部材が真
空容器内に充満しないように、飛散粒子収集機構内部の
排気能力を十分なものとしてすばやく排気したり、極低
温に冷却した部分を設けて、すばやく液化させてしまう
ことが好ましい。
る必要もなく、水などの液体を液滴として、或いは冷却
固化させて供給してもよく、さらに二酸化炭素やクリプ
トン、キセノンなど常温で気体の物質を冷却固化させて
供給してもよい。常温で気体や液体の標的部材を利用す
る場合には、プラズマ発生により気化した標的部材が真
空容器内に充満しないように、飛散粒子収集機構内部の
排気能力を十分なものとしてすばやく排気したり、極低
温に冷却した部分を設けて、すばやく液化させてしまう
ことが好ましい。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＸ線発生
装置によれば、真空容器内における飛散粒子の拡散防止
により清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないように
して、その結果、長時間安定して使用できる。即ち、本
発明のＸ線発生装置によれば、Ｘ線取り出し方向や励起
エネルギービームの導入窓への飛散粒子の分布をなくす
ことができ、Ｘ線取り出し方向に配置されたフィルター
などのＸ線光学素子や、励起エネルギービームの導入窓
に飛散粒子が付着しなくなる。
装置によれば、真空容器内における飛散粒子の拡散防止
により清浄光学面に飛散粒子が付着、堆積しないように
して、その結果、長時間安定して使用できる。即ち、本
発明のＸ線発生装置によれば、Ｘ線取り出し方向や励起
エネルギービームの導入窓への飛散粒子の分布をなくす
ことができ、Ｘ線取り出し方向に配置されたフィルター
などのＸ線光学素子や、励起エネルギービームの導入窓
に飛散粒子が付着しなくなる。
【００３４】その結果、利用できるＸ線の強度を長時間
維持することができ、Ｘ線源として安定して利用するこ
とができる。
維持することができ、Ｘ線源として安定して利用するこ
とができる。
【図１】は、本発明のＸ線発生装置（一例）におけるＸ
線発生位置付近の概略構成を示す図である。
線発生位置付近の概略構成を示す図である。
【図２】は、実施例のＸ線発生装置の概略構成図であ
る。
る。
１００，２００ 微粒子状の標的部材 １０１，２０１ 標的部材供給機構 ２０２ 標的部材検出器 １１０，２１０ プラズマ １１１，２１１ 励起エネルギービーム １１２，２１２ 飛散粒子 ２２０ 集光レンズ ２２１ 入射窓 ２２２ 飛散粒子収集機構 ２２３ 真空ポンプ ２３０ 薄膜フィルター ２４０ 真空容器 以上
Claims (5)
- 【請求項１】 減圧された真空容器内において、１０μ
ｍ〜１ｍｍの大きさを有する微粒子状の標的部材に励起
エネルギービームを集光照射してプラズマを形成し、該
プラズマからＸ線を取り出すＸ線発生装置において、 前記微粒子状の標的部材は、前記励起エネルギービーム
の集光位置に向けて標的部材供給機構から放出され、該
標的部材が前記集光位置に到達したときに、標的部材の
移動速度が毎秒１００ｍ以上であり、かつ、該標的部材
に前記励起エネルギービームが集光照射されることを特
徴とするＸ線発生装置。 - 【請求項２】 前記標的部材が前記集光位置に到達した
ときの移動速度が毎秒１００００ｍ以上であることを特
徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。 - 【請求項３】 前記エネルギービームの集光位置を原点
とし、該原点と前記標的部材の放出開始点とを結ぶ直線
をＸ軸とし、該放出開始点が正のＸ座標軸上に配置され
ているとした場合、前記励起エネルギービームをＸ座標
軸上を除く正のＸ座標領域から照射することを特徴とす
る請求項１または２記載のＸ線発生装置。 - 【請求項４】 前記Ｘ線の取り出し方向を前記Ｘ座標軸
上を除く正のＸ座標領域内に配置したことを特徴とする
請求項３記載のＸ線発生装置。 - 【請求項５】 前記標的部材に前記励起エネルギービー
ムを照射した際に発生する飛散粒子を収集する飛散粒子
収集機構を設けたことを特徴とする請求項１〜４記載の
Ｘ線発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209897A JPH1055899A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | Ｘ線発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8209897A JPH1055899A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | Ｘ線発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1055899A true JPH1055899A (ja) | 1998-02-24 |
Family
ID=16580463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8209897A Pending JPH1055899A (ja) | 1996-08-08 | 1996-08-08 | Ｘ線発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1055899A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10221499A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-21 | Hitachi Ltd | レーザプラズマｘ線源およびそれを用いた半導体露光装置並びに半導体露光方法 |
| WO2001046962A1 (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-28 | Philips Electron Optics B.V. | 'x-ray microscope having an x-ray source for soft x-rays |
| JP2005019380A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Northrop Grumman Corp | プラズマが隔離されたレーザ生成プラズマｅｕｖ光源 |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP8209897A patent/JPH1055899A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10221499A (ja) * | 1997-02-07 | 1998-08-21 | Hitachi Ltd | レーザプラズマｘ線源およびそれを用いた半導体露光装置並びに半導体露光方法 |
| WO2001046962A1 (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-28 | Philips Electron Optics B.V. | 'x-ray microscope having an x-ray source for soft x-rays |
| JP2005019380A (ja) * | 2003-06-26 | 2005-01-20 | Northrop Grumman Corp | プラズマが隔離されたレーザ生成プラズマｅｕｖ光源 |
| JP4629990B2 (ja) * | 2003-06-26 | 2011-02-09 | ユニバーシティ・オブ・セントラル・フロリダ・リサーチ・ファウンデーション | プラズマが隔離されたレーザ生成プラズマｅｕｖ光源 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6799645B2 (ja) | レーザ生成プラズマ極端紫外線光源のターゲット | |
| JP7016840B2 (ja) | 極紫外光源 | |
| JP6970155B2 (ja) | 極端紫外光源 | |
| KR102649379B1 (ko) | 고휘도 레이저로 생성된 플라즈마 광원 | |
| TWI752021B (zh) | 降低極紫外光源內之物體上之電漿之影響 | |
| Rymell et al. | Debris elimination in a droplet‐target laser‐plasma soft x‐ray source | |
| US6931049B2 (en) | Laser plasma generation method and system | |
| JP2000098098A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| JP3790814B2 (ja) | Ｘ線照射装置における飛散物除去方法及び装置 | |
| JPH1055899A (ja) | Ｘ線発生装置 | |
| JP3646588B2 (ja) | レーザプラズマｘ線発生装置 | |
| JP2000098100A (ja) | 軟ｘ線平行光束形成装置 | |
| JP3666055B2 (ja) | Ｘ線発生装置及びｘ線露光装置 | |
| JPH01109646A (ja) | レーザプラズマｘ線源 | |
| Di Lazzaro et al. | Recent results of laser-driven EUV and soft X-rays plasma source at ENEA Frascati | |
| CN118140598A (zh) | 高亮度激光等离子体光源及产生和收集辐射的方法 | |
| Bender et al. | Average velocity distribution measurements of target debris from a laser-produced plasma | |
| JP2004127641A (ja) | Ｘ線発生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050419 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050817 |