[發明專利]檢測裝置、激光等離子光源及其調節方法

在審

• 申請號: 202011459983.7
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112629654A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 鄭睿;肖鵬;謝慶國;鐘勝;王衛東;唐江;褚倩;白翔
• 申請（專利權）人: 蘇州瑞派寧科技有限公司
• 主分類號: G01J1/00
• 分類號: G01J1/00;G01J1/42;H01S3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請公開了一種檢測裝置、激光等離子光源及其調節方法，檢測裝置包括探測器和控制器，探測器設置于激光等離子光源的真空室內，控制器與探測器連接并接收探測器所獲取的反饋信號，控制器根據反饋信號判斷激光等離子光源的發光情況；激光等離子光源包括該檢測裝置；調節方法包括：啟動激光等離子光源；通過探測器獲取反饋信號；通過控制器判斷反饋信號是否大于預設的調節閾值，控制器向驅動器發出調節指令，調節反射鏡的角度或位置。本申請提供的檢測裝置、激光等離子光源及其調節方法，可以檢測出激光束與靶材的作用情況，從而方便實時掌握或者調節激光等離子光源的發光情況，還可以根據實際需要方便的調節激光等離子光源的發光情況。

技術領域

本申請涉及高能射線領域，更具體地涉及用于檢測激光等離子光源發光情況的檢測裝置、包括該檢測裝置的激光等離子光源及其調節方法。

背景技術

激光等離子光源是一種通過高能激光聚焦在靶材上產生致密等離子體并向外輻射射線的裝置，其產生的射線包含可見光、極紫外、軟X射線等，是光刻機、軟X射線成像等儀器的關鍵部件。激光等離子光源的靶材通常包括固體、液體和氣體，其中液體靶材的密度遠遠大于氣體靶材，而且避免了固體靶材容易產生碎屑的缺點，是一種較為理想的靶材。

采用液體靶材的激光等離子光源中，目前能獲得最優分辨率和最快成像時間的解決方案為液氮微流靶激光等離子光源。液氮微流靶激光等離子光源的基本原理如下：首先將高純氮氣通過冷凝箱進行液化，并施加高壓使其通過微孔噴嘴噴射而出，形成直徑50微米以下、長度10毫米以上的柱狀液氮微流；然后采用聚焦鏡將高能激光束進行聚焦，形成微米尺度的聚焦光斑，通過調節激光光路，使得聚焦光斑作用在液氮微流上，形成點狀激光等離子光源。聚焦光斑和液氮微流的位置匹配情況直接影響了激光等離子光源的亮度。理想情況下，聚焦光斑的中心點應位于液氮微流的中心軸上，此時光源的亮度最大。因此，整個過程中較為關鍵的是形成穩定的液體微流，使得高能激光可以持續與液體微流相互作用，保證激光等離子光源的出光效率。

然而，在實際使用過程中，液體微流會受到各種因素的影響，比如環境震動等，從而導致其參數(比如溫度、流速、壓力等)發生微小改變，這些微小改變足以使得液體微流原有的流動軌跡發生偏移，從而使得高能激光的聚焦光斑無法完全作用在液體微流上，導致光源出光不穩定，出光效率降低。對此，現有技術中通常采用經驗豐富的人員判斷聚焦光斑和液體微流的作用情況，然后手動調節聚焦光斑的位置，以此維持高能激光與液體微流靶材的高效相互作用，但該方法并不精確，效率較低，效果也不佳。

發明內容

本申請的目的是提供一種檢測裝置、激光等離子光源及其調節方法，從而解決現有技術中激光等離子光源出光不穩定的問題。

為了解決上述技術問題，本申請的技術方案是提供一種檢測裝置，該檢測裝置包括探測器以及控制器，所述探測器設置于激光等離子光源的真空室內；所述控制器與所述探測器連接并接收所述探測器所獲取的反饋信號，所述控制器根據所述反饋信號判斷所述激光等離子光源的發光情況。

根據本發明的一個實施例，所述探測器為光學探測器，所述光學探測器將所述激光等離子光源產生的光信號轉換為電信號，所述電信號為反饋信號。

根據本發明的一個實施例，所述光學探測器為光電二極管或者耦合有濾片的光電二極管。

根據本發明的一個實施例，所述探測器為聲學探測器，所述聲學探測器將所述激光等離子光源的殘余激光與激光收集器作用產生的聲信號轉換為電信號，所述電信號為反饋信號。

根據本發明的一個實施例，所述聲學探測器為聲音傳感器或者耦合有濾波器的聲音傳感器。

根據本發明的一個實施例，所述檢測裝置還包括顯示器或計算機，所述顯示器或所述計算機與所述控制器連接以顯示所述控制器的判斷結果。

本發明還提供了一種激光等離子光源，該激光等離子光源包括包括如上述任一實施例中所述的檢測裝置。