JPH11149000A - レーザプラズマ軟ｘ線のエネルギー測定装置 - Google Patents
レーザプラズマ軟ｘ線のエネルギー測定装置Info
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- JPH11149000A JPH11149000A JP9313437A JP31343797A JPH11149000A JP H11149000 A JPH11149000 A JP H11149000A JP 9313437 A JP9313437 A JP 9313437A JP 31343797 A JP31343797 A JP 31343797A JP H11149000 A JPH11149000 A JP H11149000A
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- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70483—Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
- G03F7/7055—Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
- G03F7/70575—Wavelength control, e.g. control of bandwidth, multiple wavelength, selection of wavelength or matching of optical components to wavelength
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- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 軟Ｘ線発生装置の波長ごとのスペクトル強度
を簡単にモニターできる軟Ｘ線のエネルギー測定装置。 【解決手段】 発生した軟Ｘ線を採光し平面結像型回折
格子に照射する光源限定スリット６と、この光源限定ス
リットから照射された軟Ｘ線を波長分散し平面結像する
平面結像型回折格子９と、この回折格子の平面結像面に
波長分散方向に移動可能に取り付けられ波長分散した軟
Ｘ線１０を受光する波長選択スリット１２を有する小型
ＭＣＰ１３とからなる。光源限定スリットにより採光さ
れて回折格子に照射された軟Ｘ線は波長分散し、結像面
に線スペクトルとして結像する。この回折格子の結像面
には波長選択スリットを有する小型ＭＣＰが波長分散方
向に移動可能に取り付けられているので、回折格子での
波長λと小型ＭＣＰの位置Ｘは波長分散角度βを用いて
簡単に求めることができるため、各波長ごとの線スペク
トルの強度を測定できる。
を簡単にモニターできる軟Ｘ線のエネルギー測定装置。 【解決手段】 発生した軟Ｘ線を採光し平面結像型回折
格子に照射する光源限定スリット６と、この光源限定ス
リットから照射された軟Ｘ線を波長分散し平面結像する
平面結像型回折格子９と、この回折格子の平面結像面に
波長分散方向に移動可能に取り付けられ波長分散した軟
Ｘ線１０を受光する波長選択スリット１２を有する小型
ＭＣＰ１３とからなる。光源限定スリットにより採光さ
れて回折格子に照射された軟Ｘ線は波長分散し、結像面
に線スペクトルとして結像する。この回折格子の結像面
には波長選択スリットを有する小型ＭＣＰが波長分散方
向に移動可能に取り付けられているので、回折格子での
波長λと小型ＭＣＰの位置Ｘは波長分散角度βを用いて
簡単に求めることができるため、各波長ごとの線スペク
トルの強度を測定できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線リソグラフ、Ｘ
線顕微鏡等のレーザプラズマ軟Ｘ線装置において発生し
たレーザプラズマ軟Ｘ線（以下本項において単に軟Ｘ線
という。）の強度を波長ごとに測定する軟Ｘ線のエネル
ギー測定装置に関する。
線顕微鏡等のレーザプラズマ軟Ｘ線装置において発生し
たレーザプラズマ軟Ｘ線（以下本項において単に軟Ｘ線
という。）の強度を波長ごとに測定する軟Ｘ線のエネル
ギー測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＳＲ光（シンクロトロン放射光）
や軟Ｘ線発生装置などで発生するＸ線や軟Ｘ線を観察す
るに当たって、透過型回折格子や平面結像型回折格子分
光器などの装置にフィルム、Ｘ線ＣＣＤカメラ、２次元
ＭＣＰ、Ｘ線ストリークカメラなどの検出器を用い、発
生するＸ線および軟Ｘ線の全ての波長を検出する方法が
取られている。
や軟Ｘ線発生装置などで発生するＸ線や軟Ｘ線を観察す
るに当たって、透過型回折格子や平面結像型回折格子分
光器などの装置にフィルム、Ｘ線ＣＣＤカメラ、２次元
ＭＣＰ、Ｘ線ストリークカメラなどの検出器を用い、発
生するＸ線および軟Ｘ線の全ての波長を検出する方法が
取られている。
【０００３】しかしながら、これらの方法では検出器か
ら得られたデータから個々の波長についても強度を算出
するため、発生した軟Ｘ線のモニターとして使用するに
は作業が複雑であり、データ処理に時間がかかりすぎる
ため、数Ｈｚ〜数１００Ｈｚで軟Ｘ線が発生する場合
に、発生毎の軟Ｘ線強度をモニターすることができない
という問題点がある。また、装置自体が嵩張り、コスト
高になってしまうという問題点もある。
ら得られたデータから個々の波長についても強度を算出
するため、発生した軟Ｘ線のモニターとして使用するに
は作業が複雑であり、データ処理に時間がかかりすぎる
ため、数Ｈｚ〜数１００Ｈｚで軟Ｘ線が発生する場合
に、発生毎の軟Ｘ線強度をモニターすることができない
という問題点がある。また、装置自体が嵩張り、コスト
高になってしまうという問題点もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は軟Ｘ線の発生
装置においてモニターとして使用される軟Ｘ線のエネル
ギー測定装置の前記のごとき問題点を解決すべくなされ
たものであって、発生する軟Ｘ線の個々の波長について
１／１００秒以下の短時間で強度が測定でき、しかもデ
ータ処理が簡単で、かつ装置自体が嵩張らない軟Ｘ線の
エネルギー測定装置を提供することを目的とする。
装置においてモニターとして使用される軟Ｘ線のエネル
ギー測定装置の前記のごとき問題点を解決すべくなされ
たものであって、発生する軟Ｘ線の個々の波長について
１／１００秒以下の短時間で強度が測定でき、しかもデ
ータ処理が簡単で、かつ装置自体が嵩張らない軟Ｘ線の
エネルギー測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の軟Ｘ
線のエネルギー測定装置の発明は、レーザプラズマ軟Ｘ
線（以下単に軟Ｘ線という。）発生装置に取り付けられ
る軟Ｘ線のエネルギー測定装置であって、発生した軟Ｘ
線を採光し平面結像型回折格子に照射する光源限定スリ
ットと、前記光源限定スリットから照射された軟Ｘ線を
波長分散し平面結像する平面結像型回折格子（以下単に
回折格子という。）と、前記回折格子の平面結像面に波
長分散方向に移動可能に取り付けられ波長分散した軟Ｘ
線を受光する波長選択スリットを有するマイクロチャン
ネルプレート（以下ＭＣＰという。）とからなることを
要旨とする。
線のエネルギー測定装置の発明は、レーザプラズマ軟Ｘ
線（以下単に軟Ｘ線という。）発生装置に取り付けられ
る軟Ｘ線のエネルギー測定装置であって、発生した軟Ｘ
線を採光し平面結像型回折格子に照射する光源限定スリ
ットと、前記光源限定スリットから照射された軟Ｘ線を
波長分散し平面結像する平面結像型回折格子（以下単に
回折格子という。）と、前記回折格子の平面結像面に波
長分散方向に移動可能に取り付けられ波長分散した軟Ｘ
線を受光する波長選択スリットを有するマイクロチャン
ネルプレート（以下ＭＣＰという。）とからなることを
要旨とする。
【０００６】本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置にお
いては、前記光源限定スリットは前記回折格子の波長分
散方向の線スペクトルと平行になるように設けられる。
また、本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置において
は、前記光源限定スリットと前記回折格子の間に軟Ｘ線
以外の光が入射するのを防止する迷光防止窓が設けられ
る。
いては、前記光源限定スリットは前記回折格子の波長分
散方向の線スペクトルと平行になるように設けられる。
また、本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置において
は、前記光源限定スリットと前記回折格子の間に軟Ｘ線
以外の光が入射するのを防止する迷光防止窓が設けられ
る。
【０００７】本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置にお
いて、前記回折格子の波長分散側から前記回折格子に照
射し、その反射光を前記光源限定スリットを通して軟Ｘ
線発生装置内に照射してターゲット固定位置を示すアラ
インメント用のレーザ発光装置が取り付けられる。本発
明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置において、前記波長選
択スリットの間隙を５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定でき
る。本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置において、前
記波長選択スリットに波長選択膜を取り付けることがで
きる。
いて、前記回折格子の波長分散側から前記回折格子に照
射し、その反射光を前記光源限定スリットを通して軟Ｘ
線発生装置内に照射してターゲット固定位置を示すアラ
インメント用のレーザ発光装置が取り付けられる。本発
明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置において、前記波長選
択スリットの間隙を５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定でき
る。本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置において、前
記波長選択スリットに波長選択膜を取り付けることがで
きる。
【０００８】
【作用】軟Ｘ線発生装置により発生した軟Ｘ線は、光源
限定スリットにより採光されて回折格子に照射される。
これにより、軟Ｘ線発生装置のターゲット表面で発生す
る軟Ｘ線のモニター箇所が限定されると共に、採光され
た軟Ｘ線は回折格子に所定の入射角で入射する。回折格
子に入射した軟Ｘ線は波長分散し、結像面に線スペクト
ルとして結像する。回折格子の結像面には波長選択スリ
ットを有する小型ＭＣＰが波長分散方向に移動可能に取
り付けられている。回折格子での波長λと小型ＭＣＰの
位置Ｘは波長分散角度βを用いて簡単に求めることがで
きるので、小型ＭＣＰを波長分散方向に移動することに
より、各波長ごとの線スペクトルの強度をモニターする
ことができる。また、小型ＭＣＰは軟Ｘ線の強度を直接
電気信号に変換するため、１／１００秒以下の短時間応
答が可能となる。
限定スリットにより採光されて回折格子に照射される。
これにより、軟Ｘ線発生装置のターゲット表面で発生す
る軟Ｘ線のモニター箇所が限定されると共に、採光され
た軟Ｘ線は回折格子に所定の入射角で入射する。回折格
子に入射した軟Ｘ線は波長分散し、結像面に線スペクト
ルとして結像する。回折格子の結像面には波長選択スリ
ットを有する小型ＭＣＰが波長分散方向に移動可能に取
り付けられている。回折格子での波長λと小型ＭＣＰの
位置Ｘは波長分散角度βを用いて簡単に求めることがで
きるので、小型ＭＣＰを波長分散方向に移動することに
より、各波長ごとの線スペクトルの強度をモニターする
ことができる。また、小型ＭＣＰは軟Ｘ線の強度を直接
電気信号に変換するため、１／１００秒以下の短時間応
答が可能となる。
【０００９】本発明において、光源限定スリットを回折
格子の波長分散方向の線スペクトルと平行になるように
設けると、光源限定スリットから採光した軟Ｘ線は回折
格子に線状に照射され、そのため波長分散される軟Ｘ線
の光量を増加することができる。本発明において、光源
限定スリット回折格子の間に軟Ｘ線以外の光が入射する
のを防止する迷光防止窓を設けると、軟Ｘ線以外の光が
入射されるのを防止することができる。
格子の波長分散方向の線スペクトルと平行になるように
設けると、光源限定スリットから採光した軟Ｘ線は回折
格子に線状に照射され、そのため波長分散される軟Ｘ線
の光量を増加することができる。本発明において、光源
限定スリット回折格子の間に軟Ｘ線以外の光が入射する
のを防止する迷光防止窓を設けると、軟Ｘ線以外の光が
入射されるのを防止することができる。
【００１０】本発明において、アラインメント用のレー
ザ発光装置を取り付け、回折格子の波長分散側の０次光
方向から回折格子に該レーザ光を照射し、その反射光を
光源限定スリットを通して軟Ｘ線発生装置内に照射する
ことにより、ターゲット固定位置が示され、ターゲット
を容易かつ正確に固定できる。
ザ発光装置を取り付け、回折格子の波長分散側の０次光
方向から回折格子に該レーザ光を照射し、その反射光を
光源限定スリットを通して軟Ｘ線発生装置内に照射する
ことにより、ターゲット固定位置が示され、ターゲット
を容易かつ正確に固定できる。
【００１１】本発明において、波長選択スリットの間隙
を５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定できるようにすると、
隣接するスペクトルの間隔が狭い場合に対応することが
できるし、またその逆に間隔が広い場合にはスリットの
間隙を広げて充分な光量を得ることができる。本発明に
おいて、小型ＭＣＰの波長選択スリットに波長選択膜を
取り付けると、測定する軟Ｘ線の高次光の干渉を防止す
ることができる。
を５０μｍ〜１ｍｍの範囲に設定できるようにすると、
隣接するスペクトルの間隔が狭い場合に対応することが
できるし、またその逆に間隔が広い場合にはスリットの
間隙を広げて充分な光量を得ることができる。本発明に
おいて、小型ＭＣＰの波長選択スリットに波長選択膜を
取り付けると、測定する軟Ｘ線の高次光の干渉を防止す
ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を以下図面に従
って説明する。図１は本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定
装置を軟Ｘ線発生装置に取り付けた状態の概略断面図で
ある。図１において、軟Ｘ線発生装置２０は、励起用Ｙ
ＡＧレーザ装置からの励起用レーザ光１を真空室２１の
外壁に設けられたレーザ光入射窓２を通して照射し、図
示しない集光レンズを用いて、真空室２１内に配置した
ターゲット５上に点集光照射し、プラズマを発生させ、
そのプラズマより軟Ｘ線４を発生させる。
って説明する。図１は本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定
装置を軟Ｘ線発生装置に取り付けた状態の概略断面図で
ある。図１において、軟Ｘ線発生装置２０は、励起用Ｙ
ＡＧレーザ装置からの励起用レーザ光１を真空室２１の
外壁に設けられたレーザ光入射窓２を通して照射し、図
示しない集光レンズを用いて、真空室２１内に配置した
ターゲット５上に点集光照射し、プラズマを発生させ、
そのプラズマより軟Ｘ線４を発生させる。
【００１３】軟Ｘ線のエネルギー測定装置３０は軟Ｘ線
発生装置２０の側面に合体するように取り付けられてい
る。真空室２１内で発生した軟Ｘ線４から観察軟Ｘ線７
を採光する光源限定スリット６をターゲット５に臨ませ
ており、光源限定スリット６から採光された観察軟Ｘ線
７は、迷光防止窓８を通り、回折格子９に照射される。
回折格子９により波長分散された波長分散軟Ｘ線１０
は、図２の波長と回折格子による結像面の関係図に示す
ように、平面結像面に線スペクトルとなって結像する。
発生装置２０の側面に合体するように取り付けられてい
る。真空室２１内で発生した軟Ｘ線４から観察軟Ｘ線７
を採光する光源限定スリット６をターゲット５に臨ませ
ており、光源限定スリット６から採光された観察軟Ｘ線
７は、迷光防止窓８を通り、回折格子９に照射される。
回折格子９により波長分散された波長分散軟Ｘ線１０
は、図２の波長と回折格子による結像面の関係図に示す
ように、平面結像面に線スペクトルとなって結像する。
【００１４】回折格子の平面結像面には、波長選択スリ
ット１２を有する小型ＭＣＰ１３が、波長分散方向に移
動可能に取り付けられている。また、この軟Ｘ線のエネ
ルギー測定装置３０にはアラインメント用Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ１１が取り付けられ、このレーザ１１から放射され
たレーザ光３１は、図示しないミラーを介して回折格子
９の波長分散側から回折格子９、迷光防止窓８および光
源限定スリット６と観察軟Ｘ線７のルートを逆にたど
り、真空室２１内に照射されるので、励起用レーザ光１
がターゲット５に照射される位置に合わせることが容易
かつ正確にできる。
ット１２を有する小型ＭＣＰ１３が、波長分散方向に移
動可能に取り付けられている。また、この軟Ｘ線のエネ
ルギー測定装置３０にはアラインメント用Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザ１１が取り付けられ、このレーザ１１から放射され
たレーザ光３１は、図示しないミラーを介して回折格子
９の波長分散側から回折格子９、迷光防止窓８および光
源限定スリット６と観察軟Ｘ線７のルートを逆にたど
り、真空室２１内に照射されるので、励起用レーザ光１
がターゲット５に照射される位置に合わせることが容易
かつ正確にできる。
【００１５】次に、回折格子９と平面結像面を移動可能
に取り付けられた小型ＭＣＰ１３の位置関係を決定する
ため、使用した回折格子９と各軟Ｘ線の線スペクトルの
波長と結像位置の関係を求めた。使用した回折格子９は
１２００本／ｍｍの溝が引かれたものである。図２の波
長と回折格子による結像面の関係図に示すように、回折
格子の結像位置での波長（λ：ｍｍ）と小型ＭＣＰの位
置（Ｘ：ｍｍ）は、波長分散角度（β：ｄｅｇ．）を用
いて表すことができる。すなわち、 （ｓｉｎ８７°＋ｓｉｎβ）／１２００＝λ・・・・・・・・・・（１） ２３５ｃｏｔβ＝Ｘ ・・・・・・・・・・（２） 式（１）および式（２）より Ｘ＝２３５ｃｏｔ｛ｓｉｎ-1（１２００λ−ｓｉｎ８７°）｝・・（３） となり、Ｘとλの関係を求めることができる。図３は波
長（λ：ｍｍ）と小型ＭＣＰの位置（Ｘ：ｍｍ）関係を
示す線図である。図３の線図を用いることにより、波長
λが２〜２０ｎｍの範囲の軟Ｘ線のエネルギーを測定す
るための小型ＭＣＰの位置Ｘを容易に求めることができ
るので、小型ＭＣＰ１３にマイクロメータを取り付け、
回折格子の平面結像面を駆動するようにした。
に取り付けられた小型ＭＣＰ１３の位置関係を決定する
ため、使用した回折格子９と各軟Ｘ線の線スペクトルの
波長と結像位置の関係を求めた。使用した回折格子９は
１２００本／ｍｍの溝が引かれたものである。図２の波
長と回折格子による結像面の関係図に示すように、回折
格子の結像位置での波長（λ：ｍｍ）と小型ＭＣＰの位
置（Ｘ：ｍｍ）は、波長分散角度（β：ｄｅｇ．）を用
いて表すことができる。すなわち、 （ｓｉｎ８７°＋ｓｉｎβ）／１２００＝λ・・・・・・・・・・（１） ２３５ｃｏｔβ＝Ｘ ・・・・・・・・・・（２） 式（１）および式（２）より Ｘ＝２３５ｃｏｔ｛ｓｉｎ-1（１２００λ−ｓｉｎ８７°）｝・・（３） となり、Ｘとλの関係を求めることができる。図３は波
長（λ：ｍｍ）と小型ＭＣＰの位置（Ｘ：ｍｍ）関係を
示す線図である。図３の線図を用いることにより、波長
λが２〜２０ｎｍの範囲の軟Ｘ線のエネルギーを測定す
るための小型ＭＣＰの位置Ｘを容易に求めることができ
るので、小型ＭＣＰ１３にマイクロメータを取り付け、
回折格子の平面結像面を駆動するようにした。
【００１６】図４は本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装
置の測定結果と、従来のＸ線ＣＣＤカメラによる測定結
果を比較するため、図１の軟Ｘ線発生装置２０にさらに
平面結像型回折格子分光器１４と背面照射型Ｘ線ＣＣＤ
カメラ１５を取り付けたものである。なお、ターゲット
５にはテープ状ターゲットを用い、リールに巻き取られ
たテープ状ターゲット５を駆動装置２２により巻き戻す
構造となっている。
置の測定結果と、従来のＸ線ＣＣＤカメラによる測定結
果を比較するため、図１の軟Ｘ線発生装置２０にさらに
平面結像型回折格子分光器１４と背面照射型Ｘ線ＣＣＤ
カメラ１５を取り付けたものである。なお、ターゲット
５にはテープ状ターゲットを用い、リールに巻き取られ
たテープ状ターゲット５を駆動装置２２により巻き戻す
構造となっている。
【００１７】図４の装置を用い、比較的単純な線スペク
トル構造を有するベリリウムをターゲット５に選び、励
起用レーザ光１としてエネルギー１Ｊ、パルス幅７ナノ
秒の励起用ＹＡＧレーザ光の２倍高調波（波長：０．５
３２μｍ）を集光ミラーを用いて真空室２１内のターゲ
ット５に点集光させた。ターゲット５上での集光サイズ
は、直径５００μｍであった。したがってターゲット上
での照射強度は７．２×１０10ｗ／ｃｍ2 になる。
トル構造を有するベリリウムをターゲット５に選び、励
起用レーザ光１としてエネルギー１Ｊ、パルス幅７ナノ
秒の励起用ＹＡＧレーザ光の２倍高調波（波長：０．５
３２μｍ）を集光ミラーを用いて真空室２１内のターゲ
ット５に点集光させた。ターゲット５上での集光サイズ
は、直径５００μｍであった。したがってターゲット上
での照射強度は７．２×１０10ｗ／ｃｍ2 になる。
【００１８】この条件でターゲット５から放射される軟
Ｘ線４のうち、エネルギー測定装置３０の光源限定スリ
ット６から入射した観察Ｘ線７ａは、迷光防止窓８を通
り、回折格子９に照射され、回折格子９により波長分散
された波長分散軟Ｘ線１０は、平面結像面に線スペクト
ルとなって結像した。波長選択スリット１２を有する小
型ＭＣＰ１３を結像面の沿って１ｍｍずつ移動させ各波
長ごとのエネルギー強度を測定し、得られた結果は、Ｘ
軸に小型ＭＣＰの移動量をとり、Ｙ軸に軟Ｘ線の線スペ
クトルの強度をとって図５に示した。
Ｘ線４のうち、エネルギー測定装置３０の光源限定スリ
ット６から入射した観察Ｘ線７ａは、迷光防止窓８を通
り、回折格子９に照射され、回折格子９により波長分散
された波長分散軟Ｘ線１０は、平面結像面に線スペクト
ルとなって結像した。波長選択スリット１２を有する小
型ＭＣＰ１３を結像面の沿って１ｍｍずつ移動させ各波
長ごとのエネルギー強度を測定し、得られた結果は、Ｘ
軸に小型ＭＣＰの移動量をとり、Ｙ軸に軟Ｘ線の線スペ
クトルの強度をとって図５に示した。
【００１９】一方、平面結像型回折格子分光器１４へ入
射した観察Ｘ線７ｂは、平面結像型回折格子分光器１４
により各波長に分散され、そのスペクトル強度は、背面
照射型Ｘ線ＣＣＤカメラ１５によって検出される。得ら
れた結果を横軸に波長をとり、縦軸にスペクトル強度を
とり図６に示した。図５および図６を比較すると、得ら
れた線図に明らかな対応関係があり、小型ＭＣＰの位置
と波長の関係を明確にすることができた。
射した観察Ｘ線７ｂは、平面結像型回折格子分光器１４
により各波長に分散され、そのスペクトル強度は、背面
照射型Ｘ線ＣＣＤカメラ１５によって検出される。得ら
れた結果を横軸に波長をとり、縦軸にスペクトル強度を
とり図６に示した。図５および図６を比較すると、得ら
れた線図に明らかな対応関係があり、小型ＭＣＰの位置
と波長の関係を明確にすることができた。
【００２０】また、小型ＭＣＰの測定値から次の関係式
により、ターゲット表面付近の軟Ｘ線の強度を換算し算
出することができる。すなわち、レーザプラズマ軟Ｘ線
光源装置において、励起用レーザ光をアルミニウムター
ゲットに照射することで発生する波長１３．３ｎｍの軟
Ｘ線の強度を平面結像型回折格子分光器を用いて背面照
射型Ｘ線ＣＣＤカメラで検出した。このときのＣＣＤカ
メラでのカウント数は１，７００，０００であった。こ
の結果からＣＣＤカメラ位置での光量と発生量の比は次
式を用いて算出できる。
により、ターゲット表面付近の軟Ｘ線の強度を換算し算
出することができる。すなわち、レーザプラズマ軟Ｘ線
光源装置において、励起用レーザ光をアルミニウムター
ゲットに照射することで発生する波長１３．３ｎｍの軟
Ｘ線の強度を平面結像型回折格子分光器を用いて背面照
射型Ｘ線ＣＣＤカメラで検出した。このときのＣＣＤカ
メラでのカウント数は１，７００，０００であった。こ
の結果からＣＣＤカメラ位置での光量と発生量の比は次
式を用いて算出できる。
【００２１】 ｛（６０×３０×ｃｏｓ８８°）／（２π×６００×６００）｝ ×（２×ｃｏｓ-1（１−０．４１）／π）×０．９５×０．５５ ＝３．２×１０-7 ・・・・・・（４） となり、ＣＣＤカメラのカウント数から、波長１３．３
ｎｍの軟Ｘ線の発生量（光子数）は １，７００，０００／３．２×１０-7＝０．５３×１０13・・（５） となる。
ｎｍの軟Ｘ線の発生量（光子数）は １，７００，０００／３．２×１０-7＝０．５３×１０13・・（５） となる。
【００２２】よってエネルギー量（Ｅ）は、光子数
（ｎ）とプランクの定数（ｈ＝６．６２×１０-34 Ｊ
ｓ）光の速度（ｃ＝３×１０8ｍ／ｓ）と波長（λ＝１
３×１０-9ｍ）より、Ｅ＝ｎｈｃ／λにこれらの値を代
入すると、 Ｅ＝６．６２×１０-34 ×３×１０8／１３×１０-9 ＝０．８１×１０-4（Ｊ） ・・・・・・（６） となる。この値がアルミニウムターゲット表面付近での
軟Ｘ線のエネルギー（Ｅ）である。
（ｎ）とプランクの定数（ｈ＝６．６２×１０-34 Ｊ
ｓ）光の速度（ｃ＝３×１０8ｍ／ｓ）と波長（λ＝１
３×１０-9ｍ）より、Ｅ＝ｎｈｃ／λにこれらの値を代
入すると、 Ｅ＝６．６２×１０-34 ×３×１０8／１３×１０-9 ＝０．８１×１０-4（Ｊ） ・・・・・・（６） となる。この値がアルミニウムターゲット表面付近での
軟Ｘ線のエネルギー（Ｅ）である。
【００２３】次に、本発明装置で観察された波長１３．
３ｎｍの値は０．０８（Ｖ）であり、この関係から本発
明装置の測定値と軟Ｘ線のエネルギー（Ｅ）の間には、
０．０８×α＝０．８１×１０-4（Ｊ）が成立し、従っ
て α＝１．０１２５×１０-3 ・・・・・・（８） の関係が成り立つ。ここでαは変換定数であって、本発
明の小型ＭＣＰの測定値をＭ（ｘ）とするとエネルギー
（Ｅ）は、 Ｅ（ｘ）＝α×Ｍ（ｘ） ・・・・・・・（９） の関係にあることが導かれる。この関係を利用し、本発
明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置の測定値を式（９）に
代入することにより、発生した軟Ｘ線のエネルギーを簡
単に求めることができる。
３ｎｍの値は０．０８（Ｖ）であり、この関係から本発
明装置の測定値と軟Ｘ線のエネルギー（Ｅ）の間には、
０．０８×α＝０．８１×１０-4（Ｊ）が成立し、従っ
て α＝１．０１２５×１０-3 ・・・・・・（８） の関係が成り立つ。ここでαは変換定数であって、本発
明の小型ＭＣＰの測定値をＭ（ｘ）とするとエネルギー
（Ｅ）は、 Ｅ（ｘ）＝α×Ｍ（ｘ） ・・・・・・・（９） の関係にあることが導かれる。この関係を利用し、本発
明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置の測定値を式（９）に
代入することにより、発生した軟Ｘ線のエネルギーを簡
単に求めることができる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置
は、以上詳述したように、軟Ｘ線発生装置に取り付けら
れ、発生した軟Ｘ線を採光し平面結像型回折格子に照射
する光源限定スリットと、この光源限定スリットから照
射された軟Ｘ線を波長分散し平面結像する平面結像型回
折格子と、この回折格子の平面結像面に波長分散方向に
移動可能に取り付けられ波長分散した軟Ｘ線を受光する
波長選択スリットを有する小型ＭＣＰとからなり、軟Ｘ
線発生装置により発生した軟Ｘ線は、光源限定スリット
により採光されて回折格子に照射され、回折格子に入射
した軟Ｘ線は波長分散し、結像面に線スペクトルとして
結像する。この回折格子の結像面には波長選択スリット
を有する小型ＭＣＰが波長分散方向に移動可能に取り付
けられているので、回折格子での波長λと小型ＭＣＰの
位置Ｘは波長分散角度βを用いて簡単に求めることがで
きるため、各波長ごとの線スペクトルの強度を測定で
き、軟Ｘ線発生装置のモニターとして極めて有用であ
る。
は、以上詳述したように、軟Ｘ線発生装置に取り付けら
れ、発生した軟Ｘ線を採光し平面結像型回折格子に照射
する光源限定スリットと、この光源限定スリットから照
射された軟Ｘ線を波長分散し平面結像する平面結像型回
折格子と、この回折格子の平面結像面に波長分散方向に
移動可能に取り付けられ波長分散した軟Ｘ線を受光する
波長選択スリットを有する小型ＭＣＰとからなり、軟Ｘ
線発生装置により発生した軟Ｘ線は、光源限定スリット
により採光されて回折格子に照射され、回折格子に入射
した軟Ｘ線は波長分散し、結像面に線スペクトルとして
結像する。この回折格子の結像面には波長選択スリット
を有する小型ＭＣＰが波長分散方向に移動可能に取り付
けられているので、回折格子での波長λと小型ＭＣＰの
位置Ｘは波長分散角度βを用いて簡単に求めることがで
きるため、各波長ごとの線スペクトルの強度を測定で
き、軟Ｘ線発生装置のモニターとして極めて有用であ
る。
【図１】本発明の軟Ｘ線のエネルギー測定装置を軟Ｘ線
発生装置に取り付けた状態の概略断面図である。
発生装置に取り付けた状態の概略断面図である。
【図２】波長と回折格子による結像位置の関係図であ
る。
る。
【図３】波長（λ：ｎｍ）と小型ＭＣＰの位置（Ｘ：ｍ
ｍ）関係を示す線図である。
ｍ）関係を示す線図である。
【図４】比較のために本発明装置と従来のＣＣＤカメラ
を取り付けた状態の軟Ｘ線発生装置の概略断面図であ
る。
を取り付けた状態の軟Ｘ線発生装置の概略断面図であ
る。
【図５】Ｘ軸に小型ＭＣＰの移動量をとり、Ｙ軸に移動
位置で測定した軟Ｘ線の線スペクトルの強度をとって示
した線図である。
位置で測定した軟Ｘ線の線スペクトルの強度をとって示
した線図である。
【図６】背面照射型Ｘ線ＣＣＤカメラによって検出され
た波長とスペクトル強度の関係を示す線図である。
た波長とスペクトル強度の関係を示す線図である。
１・・・・・励起用レーザ光 ２・・・・・レーザ入射窓 ３・・・・・プラズマ ４・・・・・軟Ｘ線 ５・・・・・ターゲット ６・・・・・光源限定スリット ７・・・・・観察軟Ｘ線 ８・・・・・迷光防止窓 ９・・・・・平面結像型回折格子 １０・・・・・波長分散された軟Ｘ線 １１・・・・・アラインメント用レーザ １２・・・・・波長選択スリット １３・・・・・小型ＭＣＰ １４・・・・・平面結像型回折格子分光器 １５・・・・・背面照射型Ｘ線ＣＣＤカメラ ２０・・・・・軟Ｘ線発生装置 ２１・・・・・真空室 ３０・・・・・軟Ｘ線のエネルギー測定装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂田 篤 愛知県豊田市トヨタ町２番地 株式会社ト ヨタマックス内 (72)発明者 井 洋喜 愛知県豊田市トヨタ町２番地 株式会社ト ヨタマックス内 (72)発明者 東 博純 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザプラズマ軟Ｘ線（以下単に軟Ｘ線
という。）発生装置に取り付けられる軟Ｘ線のエネルギ
ー測定装置であって、 発生した軟Ｘ線を採光し平面結像型回折格子に照射する
光源限定スリットと、 前記光源限定スリットから照射された軟Ｘ線を波長分散
し平面結像する平面結像型回折格子（以下単に回折格子
という。）と、前記回折格子の平面結像面に波長分散方
向に移動可能に取り付けられ波長分散した軟Ｘ線を受光
する波長選択スリットを有するマイクロチャンネルプレ
ート（以下ＭＣＰという。）とからなることを特徴とす
るレーザプラズマ軟Ｘ線のエネルギー測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9313437A JPH11149000A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーザプラズマ軟ｘ線のエネルギー測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9313437A JPH11149000A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーザプラズマ軟ｘ線のエネルギー測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11149000A true JPH11149000A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18041294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9313437A Pending JPH11149000A (ja) | 1997-11-14 | 1997-11-14 | レーザプラズマ軟ｘ線のエネルギー測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11149000A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001307669A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Shimadzu Corp | 軟ｘ線発生装置及びｘ線検査装置 |
| JP2002214400A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Toyota Macs Inc | レーザープラズマｅｕｖ光源装置及びそれに用いられるターゲット |
| JP2008102055A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd | 放射線ビームの確認に用いる放射線感応シート |
| CN106908829A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-30 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种用于纳秒和皮秒激光束联合打靶的时序诊断系统 |
-
1997
- 1997-11-14 JP JP9313437A patent/JPH11149000A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001307669A (ja) * | 2000-04-21 | 2001-11-02 | Shimadzu Corp | 軟ｘ線発生装置及びｘ線検査装置 |
| JP2002214400A (ja) * | 2001-01-12 | 2002-07-31 | Toyota Macs Inc | レーザープラズマｅｕｖ光源装置及びそれに用いられるターゲット |
| JP2008102055A (ja) * | 2006-10-20 | 2008-05-01 | Nichiyu Giken Kogyo Co Ltd | 放射線ビームの確認に用いる放射線感応シート |
| CN106908829A (zh) * | 2017-04-17 | 2017-06-30 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种用于纳秒和皮秒激光束联合打靶的时序诊断系统 |
| CN106908829B (zh) * | 2017-04-17 | 2023-04-18 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 一种用于纳秒和皮秒激光束联合打靶的时序诊断系统 |
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