[發明專利]一種Schwarzschild物鏡焦平面定位裝置及定位方法

有效

• 申請號: 201611240849.1
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106769883B
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 李文斌;徐海釗;張哲;王占山
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/01
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種Schwarzschild物鏡焦平面定位方法，該定位方法基于一定位裝置實現，所述定位裝置安裝于極紫外輻射損傷實驗平臺上，所述極紫外輻射損傷實驗平臺包括主筒腔體(18)、靶腔腔體(19)、設置于靶腔腔體(19)內的物理靶材(2)、通過法蘭(3)連接所述主筒腔體(18)和靶腔腔體(19)的真空連接管(20)以及真空泵，所述Schwarzschild物鏡(11)設置于主筒腔體(18)內，其特征在于，所述定位裝置包括：

LED照明組件，設置于主筒腔體(18)內，產生LED光并聚焦；

樣品移動組件，設置于LED照明組件和Schwarzschild物鏡(11)之間；

鋁薄膜樣品(14)，固定于樣品移動組件上，用于承受激光等離子體光源聚焦輻照損傷和LED光背光照明；

反射組件，與真空連接管(20)連接，并插入真空連接管(20)內，實現對Schwarzschild物鏡(11)反向放大成像光路的90⁰ 偏折；

探測組件，與真空連接管(20)連接，用于根據所述反射組件反射的光路進行鋁薄膜樣品(14)成像，確定Schwarzschild物鏡(11)的焦平面，所述探測組件和反射組件位于真空連接管(20)的兩側；

計算機(17)，分別連接樣品移動組件和探測組件，控制樣品移動組件的運動，并接收探測組件的成像信號；

所述反射組件包括螺旋式直線導入器(6)和平面反射鏡(7)，所述螺旋式直線導入器(6)通過法蘭(3)和無氧銅墊圈(5)與真空連接管(20)連接，所述平面反射鏡(7)連接于螺旋式直線導入器(6)末端，對Schwarzschild物鏡(11)反向放大成像光路進行90⁰ 偏折；

所述探測組件包括石英玻璃窗口(8)和CCD探測器(9)，所述石英玻璃窗口(8)通過無氧銅墊圈(5)與真空連接管(20)連接，所述CCD探測器(9)對準石英玻璃窗口(8)、設置于真空連接管(20)外，且在CCD探測器(9)工作時，CCD探測器(9)到平面反射鏡(7)中心的光程和平面反射鏡(7)中心到物理靶材(2)表面的光程相等；

所述定位方法包括以下步驟：

1)旋轉螺旋式直線導入器(6)，移動平面反射鏡(7)至真空連接管(20)的中心位置；

2)設置CCD探測器(9)的位置，使得CCD探測器(9)到平面反射鏡(7)中心的光程和平面反射鏡(7)中心到物理靶材表面的光程相等；

3)將做有針孔標記點的鋁薄膜樣品(14)放置于樣品移動組件上，計算機(17)控制樣品移動組件移動，使LED照明組件的光聚焦到鋁薄膜樣品(14)表面針孔標記點位置；

4)計算機(17)控制樣品移動組件沿著Schwarzschild物鏡(11)的光軸方向移動，使CCD探測器(9)探測到經Schwarzschild物鏡(11)放大以及平面反射鏡(7)反射后的鋁薄膜樣品(14)表面針孔標記點清晰成像，將此時鋁薄膜樣品(14)所在的平面初步確定為Schwarzschild物鏡焦平面；

5)旋轉螺旋式直線導入器(6)將平面反射鏡(7)移出真空連接管(20)的中心位置，使主筒腔體(18)和靶腔腔體(19)處于真空狀態，關閉LED照明組件；

6)激光(1)輻照物理靶材(2)產生等離子體光，計算機(17)控制樣品移動組件移動，利用Schwarzschild物鏡(11)將等離子體光聚焦到鋁薄膜樣品(14)表面，使鋁薄膜樣品(14)僅在表面產生等離子體光輻照損傷，且沿Schwarzschild物鏡(11)不同焦深位置對鋁薄膜樣品(14)的不同位置處進行激光等離子體光源輻照損傷實驗；

7)再次旋轉螺旋式直線導入器(6)，移動平面反射鏡(7)至真空連接管(20)的中心位置，打開LED照明組件，使LED照明組件的光聚焦到鋁薄膜樣品(14)表面激光等離子體光源輻照損傷位置，利用Schwarzschild物鏡(11)對鋁薄膜樣品(14)表面損傷進行反向放大成像；

8)CCD探測器(9)探測鋁薄膜樣品(14)表面損傷形貌像傳送給計算機(17)，計算機(17)根據損傷光斑光強度大小隨位置的變化趨勢對步驟4)中初步確定Schwarzschild物鏡焦平面進行調整，確定Schwarzschild物鏡焦平面最終位置。