[發明專利]用于清洗受污染光學元件的氫原子收集裝置與清洗方法

有效

• 申請號: 201410345343.1
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104226637A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 盧啟鵬;宋源;彭忠琦;龔學鵬;王依
• 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: B08B7/00
• 分類號: B08B7/00
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明屬于清洗光學元件表面污染的技術領域，具體涉及一種用于清洗受污染光學元件的氫原子收集裝置與清洗方法。

背景技術

光學元件在短波光束輻照下，會對表面造成污染,降低光學元件的光學性能。為了清除光學元件表面的污染，利用氫原子與污染物發生化學反應，生成易揮發物，達到清洗目的。但氫原子發生器產生的氫原子在空間呈現一個立體角分布，只有中間的氫原子可以到達樣品表面，造成氫原子損失，而且產生的氫原子溫度十分高，其化學性質不穩定，由于在傳輸過程中溫度驟降會導致氫原子重新結合生成氫氣，使氫原子得不到充分利用。

以往采用石英彎管對氫原子發生器生成的氫原子進行收集(Kumi?Motai，Hiroaki?Oizumi，Shinji?Miyagaki，I.Nishiyama，Akira?Izumi，Tomoya?Ueno，Yasuo?Miyazaki，Akira?Namiki，《Atomic?hydrogen?cleaning?of?Ru-capped?EUV?multilayer?mirror》)，該收集方法缺點：由于石英傳輸彎管較為狹長，造成了氫原子在傳輸過程中不斷碰撞，增大了氫原子的復合幾率，降低了氫原子收集率。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的氫原子收集方法收集率低的問題，而提供一種用于清洗受污染光學元件的氫原子收集裝置與清洗方法。

本發明首先提供一種用于清洗受污染光學元件的氫原子收集裝置，該裝置包括：氫原子發生器、石英橢球鏡收集腔、加熱帶和樣品夾，所述的氫原子發生器與石英橢球鏡收集腔的一端連接，且氫原子發生器的出氣口設置于石英橢球鏡收集腔的一個焦點處，樣品夾中心位置設置于石英橢球鏡收集腔的另外一個焦點處，所述的加熱帶設置在石英橢球鏡收集腔的外表面。

本發明所述的石英橢球鏡收集腔內表面面形精度為1nm～0.5nm，測量精度為0.1nm。

本發明所述的加熱帶梯度分布在石英橢球鏡收集腔的外表面。

本發明所述的加熱帶的材質為銀絲材料。

本發明所述的裝置還包括樣品夾支架，樣品夾設置在樣品夾支架上，樣品夾支架與石英橢球鏡收集腔的另一端連接。

本發明還提供一種采用上述裝置清洗受污染光學元件的方法，該方法包括：

步驟一：將氫原子發生器與石英橢球鏡收集腔的一端連接，使氫原子發生器的出氣口設置于石英橢球鏡收集腔的一個焦點處；

步驟二：將待清洗樣品安裝在樣品夾上，使待清洗樣品設置于石英橢球鏡收集腔的另外一個焦點處；

步驟三：在石英橢球鏡收集腔外表面纏繞梯度降溫的加熱帶，并將氫氣通入氫原子發生器中，將氫原子引入石英橢球鏡收集腔中，氫原子被反射到石英橢球鏡收集腔的另外一個焦點處，利用收集到的氫原子作用于待清洗樣品表面，完成清洗。

本發明的工作原理

本發明提供一種用于清洗受污染光學元件的氫原子收集裝置及采用該裝置清洗受污染光學原件的方法，本發明采用以石英為鏡體材料作為石英橢球鏡收集腔，由于石英是多種材料中與氫原子碰撞會導致氫原子復合率最低的一種，而且利用了橢球鏡的一個重要特性，即由一個焦點上投射到橢球面上的任一點，經反射后，必定通過另一焦點，本發明的裝置將氫原子發生器的出氣口和樣品夾的中心位置分別置于橢球鏡的兩個焦點處，可以大幅度提高達到樣品處的氫原子數，提高收集效率。同時，利用本發明的氫原子收集裝置對受污染光學原件進行清洗。

本發明的有益效果

本發明首先提供一種用于清洗受污染光學元件的氫原子收集裝置，該裝置利用石英橢球鏡收集腔對氫原子發生器產生的氫原子進行收集，材質選擇了與氫原子碰撞時復合率較低的石英，有效的利用橢球鏡的反射特性，大幅提高了氫原子到達樣品表面的數量，并在石英橢球鏡收集腔的外部加入梯度降溫的加熱帶，減小了氫原子的復合率，實現了氫原子的高效收集。

本發明還提供采用上述裝置清洗受污染光學元件的方法，該方法操作簡單、氫原子收集效率高、清洗速率快。

附圖說明

圖1為本發明用于清洗受污染光學元件的氫原子收集裝置的示意圖。

圖中，1、氫原子發生器，2、石英橢球鏡收集腔，3、加熱帶，4、樣品夾，5、樣品夾支架。

具體實施方式