[發明專利]一種穩定的液體靶激光等離子體光源

無效

• 申請號: 200610017028.1
• 申請日: 2006-07-20
• 公開（公告）號: CN101111118A
• 公開（公告）日: 2008-01-23
• 發明（設計）人: 尼啟良;陳波
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: H05G2/00
• 分類號: H05G2/00;H01S4/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所
• 代理人: 趙炳仁

一、技術領域

本發明屬于軟X射線-極紫外光學技術領域中涉及的一種激光等離子體光源。

二、背景技術

在空間光學、天體物理學、輻射計量等現代科學探索中，作為一種手段往往需要軟X射線-極紫外光源，在醫學診斷、材料分析、投影光刻、顯微鏡技術等現代高科技領域中，軟X射線-極紫外光源已經得到較為廣泛的應用。

早期的激光等離子體軟X射線光源，是使用高功率密度的脈沖激光聚焦在金屬靶上，形成高溫等離子體，并由高溫等離子體產生軟X射線和極紫外波段的光輻射。這種情況下在激光等離子體形成的同時，也伴隨著大量金屬碎屑的產生，對光源附近的光學元件造成損害或降低其光學性能，為此，要對靶的材料進行改變。近年來出現了使用氣體或液體靶的激光等離子體光源。

與本發明最為接近的已有技術是中國科學院長春光學精密機械與物理研究所于2004年11月申請的實用新型專利，名稱為“一種液滴靶激光等離子體軟X射線光源”，申請號為：200420012670.7，如圖1所示。包括隔離管1、制冷管進口2、壓電陶瓷振子3、密封桿4、入氣口5、絕緣桿6、彈簧7、制冷管出口8、閥體9、彈簧10、密封桿閥尖11、噴嘴入口12、電阻加熱絲13、制冷管14、真空靶室15、噴嘴16、真空泵17、聚光透鏡18、激光束19、真空靶室窗口20、噴嘴出口21、陽極22。

閥體9置于真空靶室15內，上面設有入氣口5，絕緣桿6固定在彈簧7上，彈簧7和彈簧10固定在閥體9上，壓電陶瓷振子3的兩端固定在彈簧10上，密封桿4在壓電陶瓷振子3的下方并與其垂直固定在壓電陶瓷振子3的中心處，在壓電陶瓷振子3的作用下產生上下位移，密封桿閥尖11對準噴嘴入口12，陽極22絕緣固定在閥體9上，閥體9作為陰極；在安裝閥體9的真空靶室15的壁上，左右固連裝有兩個隔熱管1，左邊的隔熱管1與制冷管進口2密封配合安裝，右邊的隔熱管1與制冷管出口8密封配合安裝，制冷管14緊密地纏繞在噴嘴16的外壁周圍，在制冷管14的外側還緊密纏繞電阻加熱絲13。真空泵17與真空靶室15相通連，工作時對真空靶室15進行抽真空，在真空靶室15的一個側面開有真空靶室窗口20，在窗口外置有聚光透鏡18，激光束19經聚光透鏡18和真空靶室窗口20聚焦在從噴嘴出口21噴出的液滴上，在激光的作用下產生激光等離子體輻射軟X射線-極紫外光輻射，形成軟X射線-極紫外光光源。

該液滴靶激光等離子體軟X射線光源存在的主要問題是：需要使用制冷劑，如液氮或液氦。使用不便，且增加使用成本；使用分立的加熱系統和制冷系統，不能實現對噴嘴的高精度溫度控制，影響了光源的穩定性；使用易燒斷的電阻絲作為加熱器降低了光源的使用壽命。

三、發明內容

為了克服已有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提高光源的穩定性，增加光源的使用壽命，降低成本，特設計一種新的軟X射線-極紫外光源。

本發明要解決的技術問題是：提供一種穩定的液體靶激光等離子體光源。解決技術問題的技術方案如圖2所示：包括激光束23、聚光透鏡24、真空靶室窗口25、噴嘴出口26、真空泵27、噴嘴28、真空靶室29、噴嘴入口30、密封桿的閥尖31、密封桿32、壓電陶瓷振子33、絕緣桿34、壓縮彈簧35、復位彈簧36、閥體37、金屬法蘭38、密封圈39、密封圈40、螺栓41、絕熱板42、致冷器支架43、半導體致冷器44、入氣口45、金屬制冷管46、傳熱金屬47、真空靶室法蘭48、陽極49、真空靶室殼體50。