RU2017141042A - Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы - Google Patents

Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы Download PDF

Info

Publication number
RU2017141042A
RU2017141042A RU2017141042A RU2017141042A RU2017141042A RU 2017141042 A RU2017141042 A RU 2017141042A RU 2017141042 A RU2017141042 A RU 2017141042A RU 2017141042 A RU2017141042 A RU 2017141042A RU 2017141042 A RU2017141042 A RU 2017141042A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular groove
interaction zone
target
rotation
laser
Prior art date
Application number
RU2017141042A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2670273C2 (ru
RU2017141042A3 (ru
Inventor
Александр Юрьевич Виноходов
Владимир Витальевич Иванов
Константин Николаевич Кошелев
Михаил Сергеевич Кривокорытов
Владимир Михайлович Кривцун
Александр Андреевич Лаш
Вячеслав Валерьевич Медведев
Юрий Викторович Сидельников
Олег Феликсович Якушев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "РнД-ИСАН"
Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to RU2017141042A priority Critical patent/RU2670273C2/ru
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "РнД-ИСАН", Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "РнД-ИСАН"
Priority to PCT/RU2018/000520 priority patent/WO2019103648A1/en
Priority to KR1020207015967A priority patent/KR102597847B1/ko
Priority to EP18880978.4A priority patent/EP3714476B1/en
Priority to JP2020543042A priority patent/JP6860185B2/ja
Priority to CN201880075848.7A priority patent/CN111406303B/zh
Publication of RU2017141042A publication Critical patent/RU2017141042A/ru
Priority to US16/103,243 priority patent/US10638588B2/en
Publication of RU2017141042A3 publication Critical patent/RU2017141042A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2670273C2 publication Critical patent/RU2670273C2/ru
Priority to US16/952,587 priority patent/US11252810B2/en
Priority to US17/569,737 priority patent/US12028958B2/en
Priority to US18/519,456 priority patent/US20240121878A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J35/00—X-ray tubes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
    • H05G2/006—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas details of the ejection system, e.g. constructional details of the nozzle
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/008—X-ray radiation generated from plasma involving a beam of energy, e.g. laser or electron beam in the process of exciting the plasma
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00—Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001—X-ray radiation generated from plasma
    • H05G2/003—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas
    • H05G2/005—X-ray radiation generated from plasma being produced from a liquid or gas containing a metal as principal radiation generating component

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Claims (26)

1. Устройство для генерации излучения из лазерной плазмы, включающее в себя вакуумную камеру (1), в которой размещены вращающийся на валу (2) мишенный узел (3), поставляющий плазмообразующий материал мишени (4) в зону взаимодействия (5), входное окно (6) для лазерного пучка (7), фокусируемого в зону взаимодействия, выходное окно (8) вывода пучка коротковолнового излучения (9), и ввод газа (10), характеризующийся тем, что
вращающийся мишенный узел выполнен с кольцевым желобом (11), имеющим относительно оси вращения (12) дальнюю стенку (13) и ближнюю стенку (14);
плазмообразующим материалом мишени служит расплавленный металл (15), расположенный в кольцевом желобе (11), а мишенью (4) является образуемый при воздействии центробежной силы слой расплавленного металла на внутренней поверхности (16) дальней стенки (13) кольцевого желоба (11), при этом
ближняя стенка (14) кольцевого желоба выполнена обеспечивающей прямую видимость между зоной взаимодействия (5), с одной стороны, и входным и выходным окнами (6), (8), с другой стороны, по меньшей мере, в моменты лазерных импульсов.
2. Устройство по п. 1, в котором ближняя стенка (14) кольцевого желоба имеет расположенные по его окружности n пар отверстий (17), (18), в каждой из пар первое отверстие (17) предназначено для входа сфокусированного лазерного пучка (7) в зону взаимодействия, а второе отверстие (18) предназначено для выхода пучка коротковолнового излучения (9) из зоны взаимодействия (5) в моменты лазерных импульсов, следующих с частотой f, равной произведению частоты вращения мишенного узла ν на количество пар отверстий n:
f=ν⋅n.
3. Устройство по п. 2, в котором дополнительно введена система синхронизации лазерных импульсов с углами поворота кольцевого желоба (11), при которых обеспечивается прямая видимость между зоной взаимодействия (5) и входным и выходным окнами (6), (8).
4. Устройство по п. 1, в котором ближняя стенка (14) кольцевого желоба имеет прорезь по всему периметру желоба, обеспечивающую прямую видимость между зоной взаимодействия (5) и входным и выходным окнами (6), (8).
5. Устройство по п. 1, в котором плазмообразующий материал мишени является одним из следующих металлов: Sn, Li, In, Ga, Pb, Bi, их сплавы.
6. Устройство по п. 1, в котором вращающийся мишенный узел снабжен системой нагрева материала мишени.
7. Устройство по п. 1, в котором лазерный пучок (7) и пучок коротковолнового излучения (9) расположены по одну сторону от плоскости вращения (19), проходящей через зону взаимодействия (5), а вектор нормали (20) к поверхности (16) кольцевого желоба в зоне взаимодействия расположен по другую сторону от указанной плоскости вращения (19).
8. Устройство по п. 1, в котором лазерный пучок (7) и пучок коротковолнового излучения (9) расположены по одну сторону от плоскости вращения (19), проходящей через зону взаимодействия (5), а вал (2) расположен по другую сторону от указанной плоскости вращения.
9. Устройство по п. 1, в котором ближняя стенка (14) кольцевого желоба выполнена толстостенной, с толщиной в диапазоне от 5 до 20 мм.
10. Устройство по п. 1, в котором кольцевой желоб (11) снабжен крышкой (21).
11. Устройство по п. 1, в котором часть сфокусированного лазерного пучка (7) между входным окном (6) и ближней стенкой (14) кольцевого желоба окружена первым кожухом (22), в котором осуществляют проток газа от входного окна (6) к ближней стенке (14) кольцевого желоба (11), а часть пучка коротковолнового излучения (9) между выходным окном (6) и ближней стенкой (14) кольцевого желоба окружена вторым кожухом (23), в котором осуществляют проток газа от выходного окна (8) к ближней стенке (14) кольцевого желоба (11).
12. Устройство по п. 11, в котором на внешней поверхности первого и второго кожухов (22), (23) размещены постоянные магниты (26).
13. Устройство по п. 11, в котором первый и второй кожухи (22), (23) совмещены.
14. Устройство по п. 1, в котором входное и выходное окна (6), (8) оснащены нагревателями (29), обеспечивающими их высокоэффективную испарительную очистку от материала мишени.
15. Устройство по п. 1, в котором частота вращения мишенного узла ν находится в диапазоне от 20 до 500 оборотов в секунду.
16. Устройство по п. 1, в котором плотность мощности лазерного излучения на мишени находится в диапазоне от 1010 до 1012 Вт/см2.
17. Устройство по п. 1, в котором длительность лазерных импульсов находится в диапазоне от 0,5 пс до 100 нс.
18. Устройство по п. 1, в котором частота повторения лазерных импульсов f находится в диапазоне от 1 кГц до 10 МГц.
19. Способ генерации излучения из лазерной плазмы, включающий облучение с высокой частотой повторения плазмообразующего материала мишени на поверхности вращающегося мишенного узла (3) лазерным пучком (7), вводимым в зону взаимодействия (5) через входное окно (6) вакуумной камеры (1) и вывод пучка коротковолнового излучения (9) из зоны взаимодействия через выходное окно (8) вакуумной камеры, характеризующийся тем, что
мишень формируют в виде слоя расплавленного металла, относящегося к группе Sn, Li, In, Ga, Pb, Bi, и их сплавы, на внутренней поверхности (16) дальней от оси вращения (12) стенке (13) кольцевого желоба (11), выполненного во вращающемся мишенном узле,
при наличии магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами (26), в первом и втором кожухах (22), (23), окружающих часть лазерного пучка (7) и часть пучка коротковолнового излучения (9), осуществляют проток газа от входного окна (6) и выходного окна (8) к ближней стенке (14) кольцевого желоба (11), обеспечивающей прямую видимость между зоной взаимодействия (5), с одной стороны, и входным и выходным окнами (6), (8), с другой стороны, по меньшей мере, в моменты лазерных импульсов.
20. Способ по п. 19, в котором осуществляют вращение мишенного узла (3) с частотой в диапазоне от 20 до 500 Гц и синхронизируют моменты лазерных импульсов с углами поворота вращающегося мишенного узла, при которых обеспечивается прямая видимость между зоной взаимодействия (5) и входным и выходным окнами (6), (8) через n пар отверстий (17, 18) в ближней стенке (14) кольцевого желоба, где n - целое число в диапазоне от 10 до 100.
RU2017141042A 2017-11-24 2017-11-24 Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы RU2670273C2 (ru)

Priority Applications (10)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141042A RU2670273C2 (ru) 2017-11-24 2017-11-24 Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы
KR1020207015967A KR102597847B1 (ko) 2017-11-24 2018-08-08 고휘도 lpp 소스 및 방사선 생성과 잔해 완화를 위한 방법
EP18880978.4A EP3714476B1 (en) 2017-11-24 2018-08-08 High-brightness lpp source and methods for generating radiation and mitigating debris
JP2020543042A JP6860185B2 (ja) 2017-11-24 2018-08-08 高輝度ｌｐｐ線源および放射線の発生方法並びにデブリの軽減方法
PCT/RU2018/000520 WO2019103648A1 (en) 2017-11-24 2018-08-08 High-brightness lpp source and methods for generating radiation and mitigating debris
CN201880075848.7A CN111406303B (zh) 2017-11-24 2018-08-08 高亮度lpp源和用于产生辐射并减少碎屑的方法
US16/103,243 US10638588B2 (en) 2017-11-24 2018-08-14 High-brightness laser produced plasma source and methods for generating radiation and mitigating debris
US16/952,587 US11252810B2 (en) 2017-11-24 2020-11-19 Short-wavelength radiation source with multisectional collector module and method of collecting radiation
US17/569,737 US12028958B2 (en) 2017-11-24 2022-01-06 High-brightness laser produced plasma source and method of generation and collection radiation
US18/519,456 US20240121878A1 (en) 2017-11-24 2023-11-27 High brightness lpp euv light source with fast rotating target and method of cooling thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017141042A RU2670273C2 (ru) 2017-11-24 2017-11-24 Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017141042A true RU2017141042A (ru) 2018-08-10
RU2017141042A3 RU2017141042A3 (ru) 2018-08-21
RU2670273C2 RU2670273C2 (ru) 2018-10-22

Family

ID=63113080

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017141042A RU2670273C2 (ru) 2017-11-24 2017-11-24 Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10638588B2 (ru)
EP (1) EP3714476B1 (ru)
JP (1) JP6860185B2 (ru)
KR (1) KR102597847B1 (ru)
CN (1) CN111406303B (ru)
RU (1) RU2670273C2 (ru)
WO (1) WO2019103648A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709183C1 (ru) * 2019-04-26 2019-12-17 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" Источник рентгеновского излучения с жидкометаллической мишенью и способ генерации излучения
CN113767715A (zh) * 2019-04-26 2021-12-07 伊斯泰克私人有限公司 由激光产生的高亮度等离子体光源
CN116195369A (zh) * 2020-09-04 2023-05-30 Isteq 私人有限公司 具有多段式集光器模块的短波长辐射源

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726316C1 (ru) * 2020-01-25 2020-07-13 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" Высокояркостный источник коротковолнового излучения на основе лазерной плазмы
RU2706713C1 (ru) * 2019-04-26 2019-11-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" Источник коротковолнового излучения высокой яркости
WO2020218952A1 (ru) * 2019-04-26 2020-10-29 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" Источник рентгеновского излучения с вращающейся жидкометаллической мишенью
RU2743572C1 (ru) * 2020-09-04 2021-02-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" Высокояркостный источник коротковолнового излучения (варианты)
RU195771U1 (ru) * 2019-10-29 2020-02-05 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Институт теоретической и экспериментальной физики имени А.И. Алиханова Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" Лазерный генератор ионов
US11515050B1 (en) * 2019-11-22 2022-11-29 X Development Llc Mitigating plasma instability
RU2749835C1 (ru) * 2020-09-21 2021-06-17 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Способ формирования пространственных конфигураций лазерных источников в схемах прямого облучения сферических мишеней на установках для лазерного термоядерного синтеза
CN114485279B (zh) * 2020-10-26 2023-03-07 北京大学 一种用于重频激光打靶的溅射屏蔽系统及方法
RU2765486C1 (ru) * 2021-06-07 2022-01-31 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук Термоядерная мишень непрямого инициирования
WO2023079042A1 (en) 2021-11-03 2023-05-11 Isteq B.V. High-brightness laser produced plasma source and method of generating and collecting radiation
CN114302552B (zh) * 2021-12-09 2023-02-07 清华大学 复合转换靶
WO2023135322A1 (en) 2022-01-17 2023-07-20 Isteq B.V. Target material, high-brightness euv source and method for generating euv radiation
JP2023149176A (ja) * 2022-03-30 2023-10-13 ウシオ電機株式会社 光源装置
JP2023148403A (ja) * 2022-03-30 2023-10-13 ウシオ電機株式会社 光源装置
JP2023173942A (ja) * 2022-05-27 2023-12-07 ウシオ電機株式会社 光源装置

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2206186C2 (ru) * 2000-07-04 2003-06-10 Государственный научный центр Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований Способ получения коротковолнового излучения из газоразрядной плазмы и устройство для его реализации
JP5073146B2 (ja) * 2000-07-28 2012-11-14 ジェテック、アクチボラグ Ｘ線発生方法および装置
WO2004062050A2 (en) * 2003-01-02 2004-07-22 Jmar Research Inc. Method and apparatus for generating a membrane target for laser produced plasma
US7307375B2 (en) * 2004-07-09 2007-12-11 Energetiq Technology Inc. Inductively-driven plasma light source
ATE430369T1 (de) * 2005-11-02 2009-05-15 Univ Dublin Spiegel für hochleistungs-euv-lampensystem
JP4904809B2 (ja) * 2005-12-28 2012-03-28 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置
US8040030B2 (en) * 2006-05-16 2011-10-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of increasing the conversion efficiency of an EUV and/or soft X-ray lamp and a corresponding apparatus
JP5098019B2 (ja) * 2007-04-27 2012-12-12 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置
JP4952513B2 (ja) * 2007-10-31 2012-06-13 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置
NL1036614A1 (nl) * 2008-03-21 2009-09-22 Asml Netherlands Bv A target material, a source, an EUV lithographic apparatus and a device manufacturing method using the same.
JP5454881B2 (ja) * 2008-08-29 2014-03-26 ギガフォトン株式会社 極端紫外光源装置及び極端紫外光の発生方法
JP4893730B2 (ja) * 2008-12-25 2012-03-07 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置
US20130015373A1 (en) * 2010-04-08 2013-01-17 Asml Netherlands B.V. EUV Radiation Source and EUV Radiation Generation Method
US8344339B2 (en) * 2010-08-30 2013-01-01 Media Lario S.R.L. Source-collector module with GIC mirror and tin rod EUV LPP target system
TWI596384B (zh) * 2012-01-18 2017-08-21 Ａｓｍｌ荷蘭公司 光源收集器元件、微影裝置及元件製造方法
JP5724986B2 (ja) * 2012-10-30 2015-05-27 ウシオ電機株式会社 放電電極
JP6241062B2 (ja) * 2013-04-30 2017-12-06 ウシオ電機株式会社 極端紫外光光源装置
US9544984B2 (en) * 2013-07-22 2017-01-10 Kla-Tencor Corporation System and method for generation of extreme ultraviolet light
US9338870B2 (en) * 2013-12-30 2016-05-10 Asml Netherlands B.V. Extreme ultraviolet light source

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709183C1 (ru) * 2019-04-26 2019-12-17 Общество С Ограниченной Ответственностью "Эуф Лабс" Источник рентгеновского излучения с жидкометаллической мишенью и способ генерации излучения
CN113767715A (zh) * 2019-04-26 2021-12-07 伊斯泰克私人有限公司 由激光产生的高亮度等离子体光源
CN116195369A (zh) * 2020-09-04 2023-05-30 Isteq 私人有限公司 具有多段式集光器模块的短波长辐射源

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021504763A (ja) 2021-02-15
EP3714476B1 (en) 2021-06-23
JP6860185B2 (ja) 2021-04-14
US10638588B2 (en) 2020-04-28
RU2670273C2 (ru) 2018-10-22
CN111406303A (zh) 2020-07-10
KR102597847B1 (ko) 2023-11-03
WO2019103648A1 (en) 2019-05-31
RU2017141042A3 (ru) 2018-08-21
US20190166679A1 (en) 2019-05-30
EP3714476A4 (en) 2021-01-06
KR20200092974A (ko) 2020-08-04
EP3714476A1 (en) 2020-09-30
CN111406303B (zh) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2017141042A (ru) Устройство и способ для генерации излучения из лазерной плазмы
US7302043B2 (en) Rotating shutter for laser-produced plasma debris mitigation
US11013096B2 (en) System, method and apparatus for target material debris cleaning of EUV vessel and EUV collector
US10887973B2 (en) High brightness laser-produced plasma light source
JP2016522887A5 (ru)
US3993910A (en) Liquid lithium target as a high intensity, high energy neutron source
KR970077181A (ko) 이온주입기에서 이온형성을 위한 방법 및 장치
JP5683902B2 (ja) レーザ・イオン源
RU2018111981A (ru) Магнитогидродинамический генератор
JP2014026964A (ja) Ｘ線管およびその動作方法
RU2015132566A (ru) Способ лазерной обработки изделия (варианты) и устройство для его осуществления (варианты)
RU2016123393A (ru) Высокояркостный источник эуф-излучения и способ генерации излучения из лазерной плазмы
Yang et al. OH radicals distribution and discharge dynamics of an atmospheric pressure plasma jet above water surface
RU2007110100A (ru) Способ плазменной обработки поверхности изделия
RU2726316C1 (ru) Высокояркостный источник коротковолнового излучения на основе лазерной плазмы
JP2015149186A (ja) デブリ低減装置
US11252810B2 (en) Short-wavelength radiation source with multisectional collector module and method of collecting radiation
JP5453365B2 (ja) 高温ガス用ポンプ
US20220132647A1 (en) High-brightness laser produced plasma source and method of generation and collection radiation
Bailey et al. Development of a Positron Production Target for the ILC Positron source
DE102011108187B3 (de) Teilchenstrahlgenerator mit verbessertem Vakuum
RU2183389C1 (ru) Лазерно-плазменный метод инициирования ядерных реакций
RU2334177C2 (ru) Кавитационный теплогенератор
RU2016122179A (ru) Способ ускорения космического летательного аппарата
SIEVERS¹ POSITRON SOURCE USING CHANNELING WITH A GRANULAR CONVERTER P. SIEVERS¹, C. XU23, R. CHEHAB, X. ARTRU4, M. CHEVALLIER", O. DADOUN², G. PEI, VM STRAKHOVENKO, A. VARIOLA2'CERN, LAL,'IHEP, IPNL," BINP