KR102134110B1 - 레이저-지속 플라즈마 광원에서 진공자외선 필터링을 제공하는 플라즈마 셀 - Google Patents

레이저-지속 플라즈마 광원에서 진공자외선 필터링을 제공하는 플라즈마 셀 Download PDF

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Abstract

레이저 지속 플라즈마 광원에서의 사용을 위한 플라즈마 셀은, 플라즈마를 생성하기에 적합한 가스를 포함하도록 구성되는 플라즈마 전구 - 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마 전구 내에 상기 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역(collectable spectral region)의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명함 - 및 상기 플라즈마 전구의 내부 표면 상에 배치되는 필터층 - 상기 필터층은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성됨 - 을 포함할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.

Description

레이저-지속 플라즈마 광원에서 진공자외선 필터링을 제공하는 플라즈마 셀{PLASMA CELL FOR PROVIDING VUV FILTERING IN A LASER-SUSTAINED PLASMA LIGHT SOURCE}
본 발명은 일반적으로 플라즈마 기반 광원에 관한 것이고, 특히, 가스 전구(gas bulb) 내의 UV 광, 특히 레이저 지속 플라즈마에 의해 발광되는 진공자외선(VUV: vacuum UV) 광을 필터링하기에 적합한 가스 전구 구성에 관한 것이다.
에버-슈링킹 디바이스 피처(ever-shrinking device features)를 갖는 집적회로에 대한 요구가 계속해서 증가하고 있기 때문에, 이 에버-슈링킹 디바이스의 검사를 위해 사용되는 향상된 조명 소스에 대한 필요가 계속해서 커지고 있다. 이러한 하나의 조명 소스는 레이저 지속 플라즈마 소스(laser-sustained plasma source)를 포함한다. 레이저 지속 플라즈마 광원(LSP: laser-sustained plasma light source)은 고전력 광대역 광(high-power broadband light)을 생성할 수 있다. 레이저 지속 광원은, 아르곤(argon), 제논(xenon), 수은(mercury) 등의 가스를 발광이 가능한 플라즈마 상태로 여기(excite)하기 위해, 가스 체적으로 레이저 방사선을 포커싱함으로써 작동된다. 통상적으로 이 효과를 "펌핑(pumping)" 플라즈마라고 한다. 플라즈마를 생성하는데 사용되는 가스를 포함하기 위해, 플라즈마 셀을 구현하는 것은 생성되는 플라즈마뿐만 아니라 가스 종(gas species)을 포함하도록 구성되는 "전구(bulb)"를 필요로 한다.
통상적인 레이저 지속 플라즈마 광원은 수 킬로와트 단위의 빔 파워(beam power)를 갖는 적외 레이저 펌프를 사용하여 유지될 수 있다. 이어서, 이러한 레이저 기반 조명 소스로부터의 레이저 빔은 플라즈마 셀에서 낮은 압력 가스(low pressure gas) 또는 중간 압력 가스(medium pressure gas)의 체적으로 포커싱된다. 이어서, 플라즈마에 의한 레이저 파워의 흡수가 발생하고 플라즈마(예컨대, 12K-14K 플라즈마)를 지속시킨다.
레이저 지속 광원의 전형적인 플라즈마 전구는 용융 석영 유리(fused silica glass)로 형성된다. 이어서, 용융 석영 유리는 대략 170 nm보다 짧은 파장에서 광을 흡수한다. 이 단파장에서의 광의 흡수는 플라즈마 전구의 빠른 손상을 초래하여 결과적으로 190-260 nm 범위에서 광의 광전송을 감소시킨다. 또한, 단파장 광[예컨대, 진공 자외선(vacuum UV light)]의 흡수는 플라즈마 전구에 압력을 가하여(stress) 고전력 레이저 지속 플라즈마 광원의 유효 범위에서의 사용을 제한하는 잠재적 전구 폭발(bulb explosion) 및 과열을 초래한다. 따라서, 종래 기술에서 확인된 결함을 교정하는 플라즈마 셀을 제공하는 것이 바람직하다.
레이저 지속 플라즈마 광원에서의 사용에 적합한 자외선 필터링을 위한 플라즈마 셀이 개시된다. 일양태에서, 플라즈마 셀은, 플라즈마를 생성하기에 적합한 가스를 포함하도록 구성되는 플라즈마 전구 - 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마 전구 내에 상기 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역(collectable spectral region)의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명함 - 및 상기 플라즈마 전구의 내부 표면 상에 배치되는 필터층 - 상기 필터층은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성됨 - 을 포함할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
다른 양태에서, 플라즈마 셀은, 플라즈마를 생성하기에 적합한 가스를 포함하도록 구성되는 플라즈마 전구 - 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마 전구 내에 상기 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역(collectable spectral region)의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명함 - 및 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 배치되는 필터 어셈블리(filter assembly) - 상기 필터 어셈블리는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성됨 - 을 포함할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
다른 양태에서, 플라즈마 셀은, 플라즈마를 생성하기에 적합한 가스를 포함하도록 구성되는 플라즈마 전구 - 상기 플라즈마 전구는 상기 블라즈마 전구 내에 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명함 - ; 상기 플라즈마 전구의 제1 부분에 배열되는 액체 입구(liquid inlet); 및 상기 플라즈마 전구의 상기 제1 부분의 반대편의 상기 플라즈마 전구의 제2 부분에 배열되는 액체 출구(liquid outlet) - 상기 액체 입구 및 상기 액체 출구는 상기 액체 입구로부터 상기 액체 출구로 액체를 유동시키도록 구성되며, 상기 액체는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 상기 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성됨 - 를 포함할 수 있지만, 이것에 한정되지 않는다.
다른 양태에서, 플라즈마 셀은, 플라즈마 전구; 플라즈마를 생성하기에 적합한 가스를 포함하도록 구성되며 상기 플라즈마 전구 내에 배치되는 내측 플라즈마 셀; 및 상기 플라즈마 전구의 내측 표면과 상기 내측 플라즈마 셀의 외측 표면에 의해 형성되는 가스 필터 캐비티(gaseous filter cavity)를 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않으며, 상기 플라즈마 전구와 상기 내측 플라즈마 셀은 상기 내측 플라즈마 셀 내에 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구 및 상기 내측 플라즈마 셀은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명하고, 상기 가스 필터 캐비티는 가스 필터 물질을 포함하도록 구성되고, 상기 가스 필터 물질은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역의 일부를 흡수하도록 구성된다.
다른 양태에서, 플라즈마 셀은, 필터층과 필터 어셈블리와 액체 필터와 가스 필터 중 적어도 하나 및 플라즈마 전구를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않고, 상기 플라즈마 전구는, 플라즈마를 생성하기에 적합한 가스를 포함하도록 구성되고, 상기 플라즈마 전구 내에 상기 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명하고, 상기 필터층은 상기 플라즈마 전구의 내측 표면 상에 배치되고, 상기 필터 어셈블리는 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 배치되고, 상기 액체 필터는 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 형성되고, 상기 가스 필터는 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 형성되는 것이다.
상기 일반적인 설명 및 후속하는 상세한 설명은 청구되는 바와 같은 본 발명에 대한 예시적이고 설명을 위한 것일 뿐 필연적으로 본 발명을 제한하려는 것이 아니라는 것이 이해되어야 한다. 본 명세서에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부도면은 본 발명의 원리를 나타내는 일반적인 설명과 함께 본 발명의 실시형태를 도시한다.
본 발명의 다수의 장점들은 첨부 도면에 대한 참조에 의해 통상의 기술자에 의해 더 잘 이해될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른, 필터 코팅을 가진 플라즈마 전구를 구비하는 플라즈마 셀을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시형태에 따른, 필터 어셈블리를 가진 플라즈마 전구를 구비하는 플라즈마 셀을 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 따른, 액체 필터의 사용을 위해 구성되는 플라즈마 전구를 구비하는 플라즈마 셀을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일실시형태에 따른, 내측 플라즈마 셀과 가스 필터 캐비티를 구비한 플라즈마 전구를 구비하는 플라즈마 셀을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일실시형태에 따른, 필터 코팅, 필터 어셈블리, 및 내측 플라즈마 캐비티를 가진 플라즈마 전구를 구비하는 플라즈마 셀을 나타낸다.
이제, 첨부 도면에 도시되고 개시된 주제에 대하여 상세한 참조가 이루어질 것이다.
도 1 내지 도 5를 전체적으로 참조하여, 본 발명에 따르는, 레이저 지속 플라즈마 광원에서의 사용을 위해 적합한 자외선 필터링용의 플라즈마 셀이 개시된다. 일양태에서, 본 발명은, 단파장 방사선(short wavelength radiation)이 전구의 내측 표면 상에 영향을 주는 것을 방지하기 위해 전구 내에 지속되는 플라즈마에 의해 발광되는 단파장 방사선(예컨대, VUV 방사선)을 필터링하도록 구성되는 플라즈마 전구를 가진 플라즈마 셀에 관한 것이다. 다른 양태에서, 본 발명은 플라즈마 전구는 플라즈마에 의해 발광된 집광가능 방사선(예컨대, 광대역 복사)의 선택된 부분의 전송을 가능하게 하도록 구성된다. 이와 관련하여, 본 발명의 플라즈마 셀의 플라즈마 전구는 플라즈마 셀에서 플라즈마를 지속시키는데 사용되는 펌프 레이저에 의해 발광되는 방사선에 적어도 부분적으로 투명하고, 플라즈마 전구 내의 플라즈마에 의해 발광되는 집광가능 광의 선택된 부분에 대하여 적어도 부분적으로 투명하다. 본 발명은, 플라즈마 전구의 내측 표면 상에 영향을 주는 단파장 방사선(예컨대, VUV 방사선)의 양을 제한함으로써, 레이저 지속 조명 소스의 플라즈마 전구 내의 솔라리제이션 유도 손상(solarization-induced damage)의 양을 감소시킬 수 있다. 특히, 본 발명은 상기 플라즈마 전구 내의 플라즈마에 의해 발광되는 자외선(예컨대, VUV 광)에 의해 야기되는 플라즈마 전구 유리의 열화(degradation)를 감소시키는 것을 도울 수 있다. 플라즈마 전구 열화는 이러한 레이저 지속 광원에서의 플라즈마 전구의 교체를 필요로 하는 전구 불량을 초래한다. 또한, 플라즈마 전구 열화는 전구 냉각(cool-down) 이후 또는 전구 동작 중에 플라즈마 전구 폭발이 발생하게 할 수 있다. 가스 종 내의 플라즈마의 생성은 일반적으로 미국 특허 출원 제11/695,348호(출원일: 2007년 4월 2일) 및 미국 특허 출원 제11/395,523호(출원일 : 2006년 3월 31일)에 개시되어 있고, 이 내용의 전체가 여기에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일실시형태에 따른, 필터층(104)을 가진 플라즈마 전구(102)를 구비한 플라즈마 셀(100)을 도시한다. 일실시형태에서, 본 발명의 플라즈마 셀(100)은 선택된 형상(예컨대, 원통형, 구형 등)을 갖고, 펌핑 레이저 소스(미도시)로부터의 광(108)의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명한 물질로부터 형성되는 플라즈마 전구(102)를 포함한다. 다른 실시형태에서, 플라즈마 전구(102)는 전구(102) 내에 지속되는 플라즈마(106)에 의해 발광되는 집광가능 조명(예컨대, IR 광, 가시광, 자외선)의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명하다. 예컨대, 전구(102)는 플라즈마(106)로부터의 광대역 방출(broadbadn emission)의 선택된 스펙트럼 영역에 대하여 투명하게 될 수 있다. 다른 실시형태에서, 필터층(104)은 플라즈마 전구(102)의 내측 표면 상에 배치된다. 일실시형태에서, 필터층(104)은 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하는데 적합하게 된다. 예컨대, 필터층(104)은 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명(110(의 선택된 스펙트럼 영역을 실질적으로 흡수하는데 적합하게 될 수 있다. 다른 실시예에 의해, 필터층(104)은 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명(112)의 선택된 스펙트럼 영역을 실질적으로 반사하는데 적합하게 될 수 있다. 다른 실시형태에서, 필터층(104)은 이에 한정되는 것은 아니지만 대략 200 nm보다 아래의 자외선(예컨대, VUV 광)과 같은 단파장 조명을 흡수 또는 반사하는데 적합하게 될 수 있다.
다른 실시형태에서 필터층(104)은 전구(102)의 내측 표면 상에 퇴적되는 물질을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 이것에 관하여, 필터층(104)은 플라즈마 전구(102)의 내측 표면 상에 퇴적되는 코팅 물질을 포함할 수 있다. 예컨대, 필터층(104)은 플라즈마 전구(102)의 내측 표면 상에 퇴적되는 하프늄 산화물의 코팅을 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 여기서, 하프늄 산화물 코팅은 본 발명의 필터링 물질에서 특히 유용한 하프늄 산화물을 만드는 220 nm보다 작은 파장에서의 광을 강하게 흡수할 수 있다는 것이 인식된다. 본 출원인은, 원하는 파장 범위에서 광을 흡수 또는 반사하기 위한 능력을 제공하는 임의의 코팅 물질은 본 발명의 구현을 위해 적합할 수 있다는 것이 인식되는 바와 같이 본 발명은 하프늄 산화물에 한정되지 않는다는 것을 언급한다. 파장의 함수에 따른 하프늄 산화물의 전송 특성은 여기에 그 전체가 포함되어 있는 E.E. Hoppe 등에 의한 J. Appl. Phys. 101, 123534 (2007)에 개시되어 있다. 필터층의 구현을 위해 적합한 추가의 물질은 티타늄 산화물, 지르코늄 산화물 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
다른 실시형태에서, 필터층(104)은 제1 물질로부터 형성되는 제1 코팅 및 제1 코팅의 표면 상에 배치되는 제2 물질로부터 형성되는 제2 코팅(미도시)을 포함할 수 있다. 일실시형태에서, 제1 코팅 및 제2 코팅은 동일한 물질로부터 형성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 제1 코팅 및 제2 코팅은 상이한 물질로부터 형성될 수 있다.
다른 실시형태에서, 필터층(104)은 다중층 코팅(multi-layer coating)을 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 다중층 코팅은 광의 상이한 파장의 선택적인 반사 또는 흡수를 제공하도록 구성될 수 있다.
다른 실시형태에서 필터층(104)은 전구(102)의 내측 표면 상에 배치되는 미세구조화층(microstructured layer)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 필터층(104)은 반사방지 코팅이 생성되도록 플라즈마 전구(102)의 내부 전구벽의 서브-파장 미세구조화(sub-wavelength microstructuring)에 의해 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 반사방지 코팅은 광의 특정 대역폭(예컨대, 플라즈마에 의해 발광되는 집광가능 광)을 위해 구성될 수 있다. 이와 관련하여, 반사 코팅 또는 흡수 코팅은 광의 특정 대역폭(예컨대, 플라즈마에 의해 발광되는 집광가능 광)을 위해 구성될 수 있다. 다른 실시예에 의하면, 필터층(104)은, 광의 특정 대역(예컨대, VUV)을 위해 흡수 코팅 또는 반사 코팅이 생성되도록, 플라즈마 전구(102)의 내부 전구벽의 서브-파장 미세구조화에 의해 형성될 수 있다.
상당한 정도의 거칠기를 달성하기 위한 플라즈마 전구(102)의 내측 표면의 미세구조화 코팅은 솔라리제이션 시의 전구 벽에 의해 겪게 되는 스트레스의 저하를 초래할 수 있다.
다른 실시형태에서, 필터층은 특정 파장 대역(예컨대, UV 광)을 흡수하기에 적합한 나노크리스탈(nanocrystal)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 여기서, 나노크리스탈은 조정가능 흡수 대역을 가질 수 있다는 것을 언급한다. 이에 관련하여, 나노크리스탈의 흡수 대역은 이용된 나노크리스탈의 사이즈를 변경함으로써 조정가능하게 된다. 나노크리스탈은 강한 흡수 특성을 프로세싱할 수 있다는 것을 더 언급한다. 여기서, 문제의 특정 파장 대역을 흡수 또는 반사하도록 조정된(tuned) 특정 나노크리스탈의 선택된 양을 포함하는 필터층(104)을 사용하는 플라즈마에 의해 발광되는 조명에서 특정 파장 대역(예컨대 UV 또는 VUV)이 필터링될 수 있다는 것이 인식된다. 이러한 방식으로, 본 발명의 구현을 위한 특정 나노크리스탈의 선택은, 조명에서 필터링될 관심 있는 특정 대역에 의존하여, 결과적으로 나노크리스탈의 사이즈[예컨대, 민 사이즈(mean size), 애버리지 사이즈(average size), 최소 사이즈, 최대 사이즈 등]를 지시하게 된다.
다른 양태에서, 하나 이상의 필터층(104)은 플라즈마 전구(102)에 기계적 보호를 제공할 수 있다. 이에 관련하여, 플라즈마 전구(102)의 내측 표면 상에 퇴적되는 필터층(104)은 플라즈마 전구(102)를 강화시키도록 작용할 수 있고, 결과적으로 플라즈마 전구(102)의 기계적 고장(예컨대, 전구 폭발) 등을 감소시키게 될 것이다.
다른 실시형태에서, 필터층(104)은 희생 코팅(sacrificial coating)을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 여기서, 필터층(104)은 플라즈마에 의해 발광되는 광으로부터 손상되고, 서서히 분해되고, 벗겨지고, 갈라지고, 또는 미립자(particulate)로 형성될 수 있다는 것을 언급한다. 이러한 방식으로, 희생 코팅의 열화(degradation) 이후에도 전구(102)의 연속되는 동작이 가능하게 하는 희생 코팅이 본 발명의 필터층(104)에서 구현될 수 있다.
다른 양태에서, 하나 이상의 필터층(104)은 플라즈마 전구(102)의 전구벽을 냉각시키도록 구성될 수 있다. 이에 관련하여, 플라즈마 전구(102)의 내측 표면 상에 퇴적되는 필터층(104)은 열 관리 서브시스템(미도시)에 열적으로 연결될 수 있다. 열 관리 서브시스템은 열교환기 및 히트 싱크(heat sink)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 이런 의미에서, 필터층(104)은 히트 싱크와 필터층(104)을 열적으로 연결하는 열교환기를 통해 전구 벽으로부터 히트 싱크로 열을 전달할 수 있다.
다른 양태에서, 플라즈마 셀(100)의 전구(102)는 플라즈마(106)로부터의 집광가능 광대역 복사 및 레이저 등의 관련 펌핑 소스로부터의 조명의 하나 이상의 선택된 파장에 실질적으로 투명한 유리와 같은 물질로부터 형성될 수 있다. 유리 전구는 다양한 유리 물질로부터 형성될 수 있다. 일실시형태에서, 유리 전구는 용융 석영 유리로부터 형성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 유리 전구(102)는 저 OH 함유 용융 합성 석영 유리 물질(low OH content fused synthetic quartz glass material)로부터 형성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 유리 전구(102)는 고 OH 함유 용융 합성 석영 유리 물질(high OH content fused synthetic silica glass material)로부터 형성될 수 있다. 예컨대, 유리 전구(102)는 SUPRASIL 1, SUPRASIL 2, SUPRASIL 300, SUPRASIL 310, HERALUX PLUS, HERALUX-VUV 등을 포함할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 유리 전구의 구현을 위해 적합한 다양한 유리는 여기에 그 전체가 포함되어 있는 A. Schreiber et al., Radiation Resistance of Quartz Glass for VUV Discharge Lamps, J. Phys. D: Appl. Phys. 38 (2005), 3242-3250에 상세히 논의된다.
다른 양태에서, 플라즈마 셀(100)의 전구(102)는 해당 기술분야에서 잘 알려진 임의의 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 전구(102)는 원통형, 구형, 장축 타원형(prolate spheroid), 타원형, 또는 심장형(cardioid) 중 하나를 가질 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
여기서, 본 발명의 리필가능 플라즈마 셀(refillable plasma cell)(100)은 다양한 가스 환경에서 플라즈마를 지속하기 위해 사용될 수 있는 것으로 생각된다. 일실시형태에서, 플라즈마 셀의 가스는 불활성 가스[예컨대, 영족가스(noble gas) 또는 비영족가스(non-noble gas) ] 또는 비 불활성 가스(non-inert gas)(예컨대, 수은)을 포함할 수 있다. 예컨대, 여기서 본 발명의 가스의 체적은 아르곤을 포함할 수 있다는 것으로 예상된다. 예컨대, 상기 가스는 5 atm을 초과하는 압력에서 유지되는 실질적으로 순수한 아르곤 가스를 포함할 수 있다. 다른 예에서는, 상기 가스는 5 atm을 초과하는 압력에서 유지되는 실질적으로 순수한 크립톤 가스(krypton gas)를 포함할 수 있다. 일반적으로, 유리 전구(102)는 레이저 지속 플라즈마 광원에서의 사용을 위해 적합한 기술분야에서 잘 알려진 임의의 가스로 충전될 수 있다. 또한, 충전 가스는 2개 이상의 가스의 혼합물을 포함할 수 있다. 가스 전구(102)를 충전하는데 사용되는 가스는 Ar, Kr, N2, Br2, I2, H2O, O2, H2, CH4, NO, NO2, CH3OH, C2H5OH, CO2 하나 이상의 금속 할로겐화물(metal halides), Ne/Xe, AR/Xe, 또는 Kr/Xe, Ar/Kr/Xe 혼합물, ArHg, KrHg, 및 XeHg 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 일반적으로 본 발명은, 임의의 광 펌프 플라즈마 생성 시스템으로 확대하기 위한 것으로 이해되어야 하고, 플라즈 셀 내에 플라즈마를 지속시키기에 적합한 임의의 타입의 가스로 확대하기 위한 것으로 더 이해되어야 한다.
본 발명의 다른 양태에서, 플라즈마 셀(100)의 플라즈마(106)를 펌핑하는데 사용되는 조명 소스는 하나 이상의 레이저를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명 소스는 기술분야에서 잘 알려진 임의의 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 예컨대, 조명 소스는 전자기 스펙트럼의 가시광 또는 자외선 부분에서 방사선을 발광할 수 있는, 기술분야에서 잘 알려진 임의의 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 일실시형태에서, 조명 소스는 CW(continuous wave) 레이저 방사선을 발광하도록 구성되는 레이저 시스템을 포함할 수 있다. 예컨대, 가스의 체적이 아르곤이거나 아르곤을 포함하는 설정에서, 조명 소스는 1069 nm에서 방사선을 발광하도록 구성되는 CW 레이저[예컨대, 섬유 레이저 또는 디스크 Yb 레이저(disc Yb laser)]를 포함할 수 있다. 이 파장은 아르곤에서 1068 nm 흡수 라인에 피팅(fitting)되고, 이에 따라 가스를 펌핑하는데 특히 유용하다는 것을 언급한다. 여기서, CW 레이저의 상기 설명은 한정의 의미가 아니고, 기술분야에서 잘 알려진 임의의 CW 레이저는 본 발명의 콘텍스트로 구현될 수 있다는 것을 언급한다.
다른 실시형태에서, 조명 소스는 하나 이상의 다이오드 레이저를 포함할 수 있다. 예컨대, 조명 소스는 플라즈마 셀의 가스의 종(species)의 임의의 하나 이상의 흡수 라인에 의해 대응하는 파장에서 방사선을 발광하는 하나 이상의 다이오드 레이저를 포함할 수 있다. 일반적으로, 조명 소스의 다이오드 레이저는, 다이오드 레이저의 파장이 기술분야에서 잘 알려진 임의의 플라즈마(예컨대, 이온 전이 라인) 또는 플라즈마 생성 가스의 흡수 라인[예컨대, 고여기 중성 전이 라인(highly excited neutral transition line)]으로 조정(tuned)되게 하는 구현을 위해 선택될 수 있다. 따라서, 상기 다이오드 레이저(또는 다이오드 레이저의 세트)의 선택은 본 발명의 플라즈마 셀에서 사용되는 가스의 타입에 의존할 것이다.
다른 일실시형태에서, 조명 소스는 하나 이상의 주파수 변환 레이저 시스템(frequency converted laser system)을 포함할 수 있다. 예컨대, 조명 소스는 Nd:YAG 또는 Nd:YLF 레이저를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 조명 소스는 광대역 레이저를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 조명 소스는 변조된 레이저 방사선 또는 펄스 레이저 방사선을 발광하도록 구성되는 레이저 시스템을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에서, 조명 소스는 2개 이상의 광원을 포함할 수 있다. 일실시형태에서, 조명 소스는 2개 이상의 레이저를 포함할 수 있다. 예컨대, 조명 소스(또는 조명 소스들)는 다중 다이오드 레이저를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 조명 소스는 다중 CW 레이저를 포함할 수 있다. 추가 실시형태에서, 2개 이상의 레이저 각각은 플라즈마 셀 내에서 플라즈마 또는 가스의 상이한 흡수 라인으로 조정되는 레이저 방사선을 발광할 수 있다.
도 2는 본 발명의 대체 실시형태에 따른, 플라즈마 전구(102)의 체적 내에 배치되는 필터 어셈블리(202)가 장착된 플라즈마 전구(102)를 구비한 플라즈마 셀(200)을 도시한다. 여기서, 도 1과 관련하여 여기에서 이전에 논의된 가스 충전, 유리 전구 물질, 전구 형상, 및 레이저 범핑 소스의 타입은 다르게 알려지지 않으면 본 명세서의 플라즈마 셀(200)로 확대되는 것으로 이해되어야 한다는 것을 언급한다.
본 실시형태에 있어서, 여기에서 이전에 설명한 바와 같이 필터링(즉, 반사 또는 흡수)은 필터 어셈블리(202)를 통해 달성된다는 것을 더 언급한다. 이에 관련하여, 필터 어셈블리(202)는 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하는데 적합하다. 예컨대, 필터 어셈블리(202)는 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명(110)의 선택된 스펙트럼 영역을 실질적으로 흡수하는데 적합할 수 있다. 다른 실시예에 의해, 필터 어셈블리(202)는 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명(112)의 선택된 스펙트럼 영역을 실질적으로 반사하는데 적합할 수 있다. 추가 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 대략 200 nm(예컨대, VUV 광) 보다 작은 자외선과 같은 단파장 조명을 흡수 또는 반사하는데 적합할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
다른 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 플라즈마 전구의 내측 표면에 기계적으로 연결된다. 여기서, 필터 어셈블리(202)는 기술분야에서 잘 알려진 임의의 방식으로 플라즈마 전구(102)의 내측 표면에 기계적으로 연결될 수 있다는 것을 언급한다.
일양태에서, 필터 어셈블리는 제1 물질로 형성되고, 플라즈마 전구는 제2 물질로 형성된다. 일실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 전구(102)의 물질과 상이한 타임의 유리 물질로 이루어진다. 여기서, 필터 어셈블리(202)의 유리의 상이한 흡수 특성은 전구(102)의 유리의 보호를 가능하게 할 수 있다는 것이 인식된다.
다른 일실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 전구(102)의 유리와 동일한 타입의 유리로 이루어진다. 다른 일실시형태에서, 필터 어셈블리(202)의 유리 물질은 전구(102)의 유리 물질과 동일한 온도에서 유지된다. 여기서, 필터 어셈블리(202)에 의한 방사선의 흡수는 방사선 노출(예컨대, VUV 광 노출)로부터 전구 유리(102)를 보호하도록 기능한다는 것이 인식된다. 이러한 설정에서, 필터 어셈블리(202)에 의해 발생하는 솔라리제이션 손상은 전구(102)의 구조적 완전성(structural integrity)을 손상시키지(compromise) 않는다. 필터 어셈블리(202)가 파손되는 경우에도, 전구(102) 고장(예컨대, 전구 내의 고압으로 인한 전구 폭발)이 발생하지 않는다.
다른 실시형태에서, 전구(102)의 유리는 필터 어셈블리(202)의 유리와 상이한 온도에서 유지된다. 예컨대, 필터 어셈블리(202)의 유리는 전구(102)의 유리의 온도보다 높은 온도에서 유지될 수 있다. 여기서, 유리 흡수 특성이 온도의 함수에 따라 현저히 변경될 수 있기 때문에, 필터 어셈블리(202)의 흡수 특성은 방사선(예컨대, VUV 광)으로부터 전구 유리(102)를 보호하도록 구성될 수 있다는 것이 인식된다. 추가 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)에 의해 발생되는 솔라리제이션 손상은 필터 어셈블리(202)의 상승된 온도에 의해 어닐링될 수 있다. 예컨대, 필터 어셈블리(202)는, 필터 어셈블리(202)의 유리가 부드럽게 되어 빠르게 어닐링되는 대략 1200°C의 온도에서 유지될 수 있다. 여기서, 필터 어셈블리(202)는 전구(102)의 구조 하중(structural load)를 전달하지 않기 때문에, 필터 어셈블리(202)의 유리의 소프트닝(softening)은 전구(102)의 구조적 완전성을 손상시키지 않는다는 것을 더 언급한다. 반대로, 전구(102)의 유리의 소프트닝으로 이어지는 상승된 온도에서 전구(102)가 유지되는 설정에서, 전구 내의 높은 가스 압력은 전구(102)의 폭발로 이어질 수 있다.
다른 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 플라즈마 전구(102)의 체적 내에 장착되는 어셈블리(예컨대, 유리 어셈블리) 상에 코팅 물질을 퇴적시킴으로써 형성될 수 있다. 여기서, 어셈블리(202)에 사용되는 코팅 물질은 필터 층(104)과 관련하여 앞에서 설명한 하나 이상의 코팅 물질(예컨대, 하프늄 산화물 등)로 구성될 수 있다는 것이 인식된다.
다른 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 사파이어로 형성될 수 있다. 통상의 기술자는 사파이어가 일반적으로 VUV 대역에서의 조명의 흡수에 적합하다는 것을 인식해야 한다. 추가 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 사파이어의 얇은 롤링된 시트(thin rolled sheet)로 구성될 수 있다. 예컨대, 사파이어의 시트는 일반적인 원통형상으로 롤링되어 플라즈마 전구(102)의 체적 내에 배치될 수 있다. 예컨대, 사파이어 시트는 대략 50~20 mm의 두께를 가질 수 있다.
다른 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 미세구조화된 필터 어셈블리를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 필터 어셈블리(202)의 표면은 전구(102) 표면의 미세구조화된 표면과 관련하여 앞에서 설명한 바와 유사한 방식으로 미세구조화될 수 있다.
다른 실시형태에서, 필터 어셈블리(202)는 희생 필터 어셈블리를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 플라즈마 전구(102)의 완전성은 유지되지만, 필터 어셈블리(202)는 열화되거나 고장날 수 있다.
도 3은 본 발명의 대체 실시형태에 따른, 플라즈마 셀(100)의 플라즈마 전구(102)의 내측 표면을 따라 액체를 유동시키도록 구성되는 액체 출구(304) 및 액체 입구(301)가 장착된 플라즈마 전구(102)를 구비하는 플라즈마 셀(300)을 도시한다. 여기서, 도 1과 관련하여 여기에서 이전에 논의된 가스 충전, 유리 전구 물질, 및 레이저 범핑 소스의 타입은 다르게 알려지지 않으면 본 명세서의 플라즈마 셀(300)로 확대되는 것으로 이해되어야 한다는 것을 언급한다.
일양태에서, 플라즈마 셀(300)은 플라즈마 전구(102)의 제1 부분에 배치되는 액체 입구(301)를 포함한다. 다른 양태에서, 플라즈마 셀(300)은 플라즈마 전구(102)의 제1 부분에 반대편인 플라즈마 전구(102)의 제2 부분에 배치되는 액체 출구(304)를 포함한다. 추가 양태에서, 플라즈마 전구(102)의 내측 표면의 적어도 일부를 액체(302)로 코팅하기 위해, 액체 입구와 액체 출구는 액체 입구(301)로부터 액체 출구(304)로 액체(302)를 유동시키도록 구성된다. 추가 실시형태에서, 액체 입구(301)는 전구(102)의 내측 표면에 대하여 액체(302)를 분포시키는데 적합한 하나 이상(예컨대, 1, 2, 3, 4 등)의 제트(jet)를 포함할 수 있다. 추가 양태에서, 액체는 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단(예컨대 흡수)하도록 구성된다.
대체 실시형태에서, 플라즈마 전구(102)의 체적 내에 액체(302)의 독립형(stand-alone) 시스(sheath) 또는 커튼(curtain)을 형성하기 위해, 액체 입구(301)와 액체 출구(304)는 액체 입구로부터 액체 출구로 액체를 유동시키도록 구성된다. 이것에 관하여, 액체의 시스는 플라즈마 전구(102)의 내측 표면 내에서 접촉하지 않을 필요가 있다. 추가 실시형태에서, 액체의 시스는 액체 입구(301) 내의 하나 이상(예컨대, 1, 2, 3, 4 등)의 제트를 사용하여 플라즈마 전구(102)의 체적 내에 형성될 수 있다.
다른 실시형태에서, 플라즈마 전구(102)의 내측 표면의 적어도 일부에 대하여 액체(302)를 분포시키기 위해, 플라즈마 셀(300)은 플라즈마 전구(102)를 적어도 부분적으로 회전시키도록 구성되는 액추에이션 어셈블리(actuation assembly)를 더 포함할 수 있다.
일실시형태에서, 액체(302)는 하나 이상의 방사선 흡수제를 포함할 수 있다. 이것에 관하여, 액체(302)는 액체 입구로부터 액체 출구로 선택된 흡수제를 전달할 수 있다. 다른 실시형태에서, 흡수제는 하나 이상의 염색 물질(dye material)을 포함할 수 있다. 추가 실시형태에서, 액체(302)에 존재하는 염색 물질은 선택된 파장 대역(예컨대, UV 광 또는 VUV 광)을 흡수하도록 구성된다. 여기서, 플라즈마 셀(300)에 사용되는 특정 염색제는 플라즈마 셀(300)의 요구되는 특정 방사선 흡수 특성에 기초하여 선택될 수 있다는 것이 인식된다.
다른 실시형태에서, 흡수제는 하나 이상의 나노결정 물질(예컨대, 티타늄 이산화물)을 포함할 수 있다. 추가 실시형태에서, 액체(302)에 존재하는 나노결정 물질은 선택된 파장 대역(예컨대, UV 광 또는 VUV 광)을 흡수하도록 구성된다. 여기서, 플라즈마 셀(300)에 사용되는 특정 나노결정 물질은 플라즈마 셀(300)의 요구되는 특정 방사선 흡수 특성에 기초하여 선택될 수 있다는 것이 인식된다. 앞에서 언급한 바와 같이, 나노결정은, 나노결정의 사이즈를 변경함으로써 조정가능한 흡수 대역을 갖고, 매우 강한 흡수 특성을 갖는다. 이것에 관련하여, 플라즈마 셀(300)에 사용되는 특정 타입 및 사이즈의 나노결정은 플라즈마 셀(300)의 요구되는 특정 방사선 흡수 특성에 기초하여 선택될 수 있다.
추가 양태에서, 액체(302)에 의해 전달되는 물질(예컨대, 염색 물질, 나노결정 물질 등)은 플라즈마 셀(300)의 필요에 따라 변경될 수 있다는 것이 인식된다. 예컨대, 제1 시간 기간에 걸쳐 액체(302)는 액체(302) 내에 용해되거나 부유된(suspended) 제1 물질을 전달할 수 있고, 제2 시간 기간에 걸쳐 액체(302)는 액체(203) 내에 용해되거나 부유된(suspended) 제2 물질을 전달할 수 있다.
다른 실시형태에서, 플라즈마 셀(300)의 액체(302)는 기술분야에서 잘 알려진 임의의 액체를 포함할 수 있다. 예컨대, 액체(302)는 물, 메탄올, 에탄올 등을 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 물의 광 흡수 특성은, 전체가 참조에 의해 여기에 포함된 W.H. Parkinson 및 K. Yoshino, Chemical Physics 294 (2003) 31-35에서, W.H. Parkinson 등에 의해 상세히 논의되었다. 여기서, 물은 190 nm 이하의 VUV 파장을 위한 강한 흡수 단면을 나타낸다는 것이 언급된다. 여기서, 관심있는 선택된 대역을 "차단"하도록 요구되는 흡수 특성을 처리하는 임의의 액체는 본 발명에서 구현되기에 적합할 수 있다.
도 4는 플라즈마 전구(102)의 전구 벽의 내측 표면과 내측 셀(406)의 외측 표면에 의해 형성되는 가스 필터 캐비티(402)와 플라즈마 전구(102) 내에 배치되는 내측 플라즈마 셀(406)이 장착된 플라즈마 전구(102)를 구비한 플라즈마 셀(400)을 도시한다. 여기서, 도 1과 관련하여 여기에서 이전에 논의된 가스 충전, 유리 전구 물질, 및 레이저 범핑 소스의 타입은 다르게 알려지지 않으면 본 명세서의 플라즈마 셀(400)로 확대되는 것으로 이해되어야 한다는 것을 언급한다.
여기서, 플라즈마 전구(102)와 내측 플라즈마 셀(406)은, 내측 플라즈마 셀(406)의 체적(404) 내에 플라즈마(106)를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 발광되는 광에 실질적으로 투명하다는 것이 인식된다. 추가 양태에서, 플라즈마 전구(102) 및 내측 플라즈마 셀(406)은 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명(114)의 집광가능 스펙트럼 영역의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명하다. 추가 양태에서, 가스 필터 캐비티는 가스 필터 물질(402)을 포함하도록 구성된다. 추가 실시형태에서, 가스 필터 물질(402)은 플라즈마(106)에 의해 발광되는 조명(110)의 선택된 스펙트럼 영역의 일부를 흡수하도록 구성된다. 여기서, 가스 필터 물질(402)은 선택된 대역(예컨대, UV 광 또는 VUV 광)의 광을 흡수하는데 적합한 기술분야에서 잘 알려진 임의의 가스를 포함할 수 있다는 것을 언급한다.
도 5는 앞에서 설명한 다양한 피처(feature)들 중 2개 이상의 조합으로 구현되는 플라즈마 셀(500)을 도시한다. 여기서, 도 1과 관련하여 여기에서 이전에 논의된 가스 충전, 유리 전구 물질, 및 레이저 범핑 소스의 타입은 다르게 알려지지 않으면 본 명세서의 플라즈마 셀(500)로 확대되는 것으로 이해되어야 한다는 것을 언급한다. 이것에 관하여, 플라즈마 셀(500)은 필터층(104), 필터 어셈블리(202), 액체 필터(302), 및 가스 필터(402) 중 2개 이상을 구현할 수 있다. 여기서, 플라즈마(106)에 의해 발광되는 방사선의 상이한 스펙트럼 영역을 필터링하기 위해 앞에서 설명한 다양한 피처들 각각이 사용될 수 있다는 것이 인식된다. 여기서, 앞에서 설명한 다양한 피처들은 상이한 동작 체제(operating regime)(예컨대, 온도, 압력 등) 상에서 동작하도록 구성될 수 있다는 것이 더 인식된다.
본원에 기재된 본 발명의 주제의 특정 양태가 도시되고 설명되었지만, 본원의 교시에 기초하여, 변경 및 수정이 본원에 기재된 대상 및 이것의 더 넓은 양태를 벗어나지 않고 이루어질 수 있음은 당업자에게 명백할 것이며, 이에 따라, 첨부된 청구 범위는 본 명세서에 기술된 주제의 진정한 사상 및 범주 내에 있는 한 그 범위 내에서 이러한 모든 변경 및 수정을 포함한다.

Claims (24)

  1. 레이저 지속 플라즈마 광원(laser-sustained plasma light source)에서의 사용에 적합한 자외선 필터링을 위한 플라즈마 셀에 있어서,
    플라즈마의 생성에 적합한 가스를 함유하도록 구성된 플라즈마 전구(bulb) - 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마 전구 내에 상기 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사(emanate)되는 광에 대하여 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마에 의해 발광(emit)되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역(collectable spectral region)의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명함 - ; 및
    상기 플라즈마 전구의 체적 내에 배치되는 필터 어셈블리 - 상기 필터 어셈블리는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성되는 필터층을 포함함 -
    를 포함하는, 플라즈마 셀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역은 적외선, 가시광선, 또는 자외선 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터층은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 자외선 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성되는 것인, 플라즈마 셀.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 필터층은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 진공 자외선 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성되는 것인, 플라즈마 셀.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성되는 상기 필터층은, 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역의 적어도 일부를 흡수하도록 구성되는 필터층을 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성되는 상기 필터층은, 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역의 적어도 일부를 반사하도록 구성되는 필터층을 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 필터층은 하프늄(hafnium) 산화물의 코팅, 티타늄 산화물의 코팅, 및 적어도 하나의 지르코늄(zirconium) 산화물 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 필터층은,
    제1 물질로부터 형성되는 제1 코팅; 및
    상기 제1 코팅 상에 배치되고, 제2 물질로부터 형성되는 적어도 제2의 코팅
    을 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 필터층은 상기 필터 어셈블리의 표면의 미세구조화된(microstructured) 층을 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 필터층은 희생(sacrificial) 코팅을 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 전구는 실질적인 원통 형상, 실질적인 구 형상, 실질적인 장축 타원 형상(prolate spheroidal shape), 실질적인 타원 형상, 및 실질적인 심장 형상(cardioid shape) 중 적어도 하나를 갖는 것인, 플라즈마 셀.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 가스는 Ar, Kr, N2, Br2, I2, H2O, O2, H2, CH4, NO, NO2, CH3OH, C2H5OH, CO2 하나 이상의 금속 할로겐화물(metal halides), Ne/Xe, AR/Xe, 또는 Kr/Xe, Ar/Kr/Xe 혼합물들, ArHg, KrHg, 및 XeHg 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 전구는 유리 물질로부터 형성되는 것인, 플라즈마 셀.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 플라즈마 전구의 유리 물질은 용융 석영 유리(fused silica glass)를 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  15. 레이저 지속 플라즈마 광원에서의 사용에 적합한 자외선 필터링을 위한 플라즈마 셀에 있어서,
    플라즈마의 생성에 적합한 가스를 함유하도록 구성된 플라즈마 전구 - 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마 전구 내에 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 대하여 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명함 - ;
    상기 플라즈마 전구의 제1 부분에 배열되는 액체 입구(liquid inlet); 및
    상기 플라즈마 전구의 제1 부분의 반대편인 상기 플라즈마 전구의 제2 부분에 배열되는 액체 출구(liquid outlet) - 상기 액체 입구 및 상기 액체 출구는 상기 액체 입구로부터 상기 액체 출구로 액체를 유동(flow)시키도록 구성되며, 상기 액체는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역을 차단하도록 구성됨 -
    을 포함하는, 플라즈마 셀.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 액체 입구 및 상기 액체 출구는 상기 플라즈마 전구의 내측 표면의 적어도 일부를 상기 액체로 코팅하기 위해 상기 액체 입구로부터 상기 액체 출구로 액체를 유동시키도록 구성되는 것인, 플라즈마 셀.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 액체 입구 및 상기 액체 출구는 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 상기 액체의 독립형(stand-alone) 시스(sheath)를 형성하기 위해 상기 액체 입구로부터 상기 액체 출구로 액체를 유동시키도록 구성되는 것인, 플라즈마 셀.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 액체는 물, 메탄올, 및 에탄올 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 액체는 나노결정질 물질(nanocrystalline material) 및 염색 물질(dye material) 중 적어도 하나를 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 플라즈마 전구의 내측 표면의 부분의 적어도 하나의 주위의 하나 이상의 통로(pathway)를 따라 상기 액체 입구로부터 상기 액체 출구로 액체를 전달하도록 구성되는 활성 액체 분포기 제트(active liquid distributor jet)를 더 포함하는, 플라즈마 셀.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 플라즈마 전구의 체적 내에 독립형 시스를 형성하기 위해 상기 액체 입구로부터 상기 액체 출구로 액체를 전달하도록 구성되는 활성 액체 분포기 제트를 더 포함하는, 플라즈마 셀.
  22. 제15항에 있어서,
    상기 플라즈마 전구의 내측 표면의 적어도 일부에 대하여 상기 액체를 분포시키기 위해 상기 플라즈마 전구를 적어도 부분적으로 회전시키도록 구성되는 액추에이션 어셈블리(actuation assembly)를 더 포함하는, 플라즈마 셀.
  23. 레이저 지속 플라즈마 광원에서의 사용에 적합한 자외선 필터링을 위한 플라즈마 셀에 있어서,
    플라즈마 전구;
    플라즈마를 생성하기에 적합한 가스를 함유하도록 구성되고, 상기 플라즈마 전구 내에 배치되는 내측 플라즈마 셀; 및
    상기 플라즈마 전구의 내측 표면과 상기 내측 플라즈마 셀의 외측 표면에 의해 형성되는 가스 필터 캐비티(gaseous filter cavity) - 상기 플라즈마 전구 및 상기 내측 플라즈마 셀은 상기 내측 플라즈마 셀 내에 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구 및 상기 내측 플라즈마 셀은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명하고, 상기 가스 필터 캐비티는 가스 필터 물질을 함유하도록 구성되고, 상기 가스 필터 물질은 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 선택된 스펙트럼 영역의 일부를 흡수하도록 구성됨 -
    를 포함하는 것인, 플라즈마 셀.
  24. 레이저 지속 플라즈마 광원에서의 사용에 적합한 자외선 필터링을 위한 플라즈마 셀에 있어서,
    플라즈마의 생성에 적합한 가스를 함유하도록 구성된 플라즈마 전구 - 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마 전구 내에 상기 플라즈마를 지속시키도록 구성되는 펌프 레이저로부터 방사되는 광에 대하여 실질적으로 투명하고, 상기 플라즈마 전구는 상기 플라즈마에 의해 발광되는 조명의 집광가능 스펙트럼 영역의 적어도 일부에 대하여 실질적으로 투명함 - ; 및
    상기 플라즈마 전구의 내부 표면 상에 배치되는 필터층, 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 배치되는 필터 어셈블리, 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 형성되는 액체 필터, 및 상기 플라즈마 전구의 체적 내에 형성되는 가스 필터 중 적어도 하나
    를 포함하는, 플라즈마 셀.
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