一、毛细管放电泵浦软X光激光装置（论文文献综述）
李敬军[1]（2019）在《毛细管放电泵浦46.9nm激光光斑与空间相干性的研究》文中研究说明毛细管放电泵浦46.9 nm软X射线激光是一种短波长激光,具有诸多普通波长激光所不具备的特性,比如高亮度、高相干性、单脉冲能量高和穿透能力强等。随着毛细管放电泵浦激光的迅速发展,46.9 nm激光在等离子体诊断、纳米成像等重要领域的应用前景十分广阔。已获得的类氖氩激光包括46.9 nm、69.8 nm和72.6 nm三个波长。其中,国际上对46.9 nm波长的激光的研究比较多。本文主要从理论数值模拟和实验方面对波长46.9 nm软X射线激光的空间特性进行研究,包括光斑的光强空间分布和空间相干性。在理论研究上,本文利用了光在等离子体柱中传播放大的模型,并且针对不同电子密度分布的情况模拟了激光的光斑光强分布情况,电子密度分布包括四次函数电子密度分布、抛物线电子密度分布和多次函数电子密度分布。之后,通过对增益分布函数、最大增益数值等参数的修改,进行了进一步的模拟,研究了不同条件下的激光光斑光强空间分布。在实验研究上,研究了不同气压条件下,46.9 nm激光的光斑光强分布情况和激光相对光强的变化情况。通过与理论模拟结果的比较,初步确定了不同条件下等离子体柱的内部电子密度和增益的分布情况。在此基础上使用杨氏双缝,研究了不同气压条件下,光斑不同横向位置处的激光条纹可见度的变化情况。同时研究了不同气压条件下,激光最大条纹可见度的变化情况。最后研究了不同毛细管长度条件下的激光光强分布与相对光强变化,以及激光条纹可见度的变化情况。本文分析了激光空间相干性变化的因素,得到激光空间相干性与激光的传输放大过程有十分密切的关系,即激光放大越充分,其空间相干性越好。对应的具体表现为在相同条件下、激光空间相干性与激光光强呈现正相关的联系。通过对毛细管放电泵浦46.9 nm激光的空间特性的模拟和实验研究,可以了解不同激光光强分布时的等离子体柱的内部电子与增益分布情况,进而可以改变实验条件,获得性能良好的激光输出。通过对不同条件下,激光空间相干性的研究,可以了解影响空间相干性的因素。这些结果,对于产生高增益、高空间相干性的激光具有很好的指导意义,也为46.9 nm激光的实际应用做了一些铺垫。
陆海强[2]（2019）在《基于46.9nm激光的透射式数字全息成像研究》文中指出X射线激光是超短波长的激光。它具有脉冲瞬时功率大、单光子能量高等特点,在微观快过程研究领域具有不可替代的作用。在众多X射线实现方案中,毛细管放电方案具有能量转换效率高,结构简单体积小等优点,可以实现装置的小型化,被各国广泛关注,以期能够实现应用。X射线激光的一个应用方向是全息成像。自1948年Gabor首次提出全息概念以来,全息技术的理论研究和实验研究飞速发展。理论上出现了多种成熟的全息再现算法。在实验领域,可见光和其他长波长激光的全息成像研究较多,短波长激光尤其是毛细管放电产生的46.9 nm软X射线激光的全息成像研究较少。本文利用毛细管放电46.9 nm软X射线激光,基于Gabor同轴全息光路,对二维和三维的透射式数字全息成像进行了探究。在理论仿真中,本文在国际上首次对46.9 nm激光的透射式数字全息成像进行了仿真。在二维透射式数字全息成像模拟仿真中,模拟实际操作中的条件,如成像距离、全息图大小、实际成像物体大小和记录介质像素尺寸等,探究了不同实际因素对全息过程的影响。在三维透射式数字全息成像仿真中,得到了在不同条件下全息成像三维再现的结果,探究了在不同条件下的轴向分辨率结果。本文首次完成了46.9 nm X射线激光的完全数字全息成像实验。由于46.9 nm激光的理论研究还不成熟,以及受限于实验条件,本文只能进行相应的原理性实验研究。在实验工作中,克服了在真空下操作以及全息成像目标选取和固定的困难,完成了二维透射式数字全息成像以及三维透射式数字全息成像的实验。在二维透射式数字全息成像实验中,分别对直径约55μm的镍丝和直径约10μm的蚕丝全息成像,通过再现算法清晰再现,获得了约10μm的横向分辨率。进一步对较复杂的原子力显微镜探针全息成像,其再现像清晰再现了约6μm宽度的探针边框,证明在本实验条件下能对较复杂物体进行全息成像且认为横向分辨率能达到10μm以下。最后,提出一种可能获得更高分辨率全息像的方法,需进一步研究。在三维透射式数字全息成像实验中,对以不同轴向间隔放置的物体进行了三维全息成像,得到再现的轴向分辨率约在10 cm左右,在一定范围内改变物体的大小,不会影响轴向分辨距离。
张文红[3]（2016）在《毛细管放电69.8nm软X射线激光时间特性的研究》文中进行了进一步梳理X射线激光同时拥有波长短、峰值功率高和脉冲持续时间短（ns级）等优点,拥有广阔的应用前景。自1994年Rocca小组利用毛细管放电泵浦电子碰撞激发机制首次实现了46.9nm软X射线输出后,国际上各个小组纷纷加入了毛细管放电泵浦软X射线激光研究的行列。目前,毛细管放电泵浦方案已经实现了类氖氩46.9nm和69.8nm软X射线激光输出,其中,对46.9nm激光研究比较成熟,世界上各个小组对其特性进行了一系列的报道。自2011年哈尔滨工业大学光电子技术研究所软X射线激光小组在国际上率先获得69.8nm软X射线激光输出后,对于同样增益介质为Ar8+的69.8nm激光研究才逐渐展开,而对于69.8nm时间特性的研究国际上还未进行报道。本论文从理论和实验两个方面对类氖氩69.8nm软X射线激光的时间特性进行了研究。理论上,利用动力学箍缩的雪耙模型在不同初始Ar气气压条件下对Z箍缩过程中等离子体柱半径和速度随时间的变化进行了计算。另外,利用脉宽计算理论模型,考虑增益饱和效应,将增益近似为抛物线分布,对不同等离子体长度条件下69.8nm激光脉宽进行了计算。理论计算的结果为实验结果的分析提供了依据。实验上,首先进行了46.9nm和69.8nm出光时间对比实验,结合雪耙模型计算结果得到结论,46.9nm激光仅先于69.8nm激光1ns左右的时间出现,且两者的出光时间在等离子体半径压缩到最小半径附近,随着毛细管中初始Ar气气压的增大,由于等离子体内部动力压强的增大,使激光出光时间延后。接着分别在不同等离子体长度和初始Ar气气压条件下对69.8nm激光脉宽进行了测量,对脉宽变化规律进行了研究。结果表明,当69.8nm软X射线激光达增益饱和后,其脉宽随着增益介质长度的增加而增大,即脉冲随着饱和程度的加深而展宽;在69.8nm激光达增益饱和前,脉宽与增益介质长度成反比。出光时间及其脉宽都是软X射线激光重要的时间特性参数。激光的出光时间反应了对应能级增益产生的时间;而对激光脉冲脉宽的测量,可以确定激光脉冲能够分辨的最小时间尺度。由于软X射线激光来源于自发辐射放大,激光时间特性参数均由Z箍缩过程中的等离子体状态决定,对激光时间特性的探索,有助于深入了解软X射线激光形成的物理机制及Z箍缩效应的动力学过程。同时,通过探究不同实验参数下激光的脉宽变化的规律,可对毛细管放电参数进行优化,使激光满足未来的应用性实验的要求。
姜杉[4]（2015）在《等离子体Z箍缩过程与类氖氩软X射线激光的研究》文中研究说明软 X射线激光,由于其具有的波长短、单色性好、脉冲窄等其他光源不能同时拥有的特点,在诸如高温高密度等离子体诊断等领域,具有无法替代的应用前景。目前,在众多的小型化软X射线激光方案当中,毛细管放电软X射线激光具有装置体积小、搭建运行成本低、单发能量高、重复频率高等特点,是最有希望实现大规模实验室应用的方案。在理论和实验两方面,对毛细管放电软X射线激光进行深入研究。理论上模拟了毛细管放电等离子体Z箍缩过程。实验上,在低气压成功实现毛细管放电46.9 nm软X射线激光的基础上,本论文搭建了一整套,大电流主脉冲毛细管放电软X射线激光装置,开展类氖氩软X射线激光研究。在理论方面,编写了一维柱对称磁流体力学程序,并利用该程序对不同内径毛细管中,不同初始气压的Z箍缩过程进行了模拟,得出Z箍缩过程中等离子体状态的空间分布随时间的变化。通过模拟获得了在激光产生时,如电子温度、电子密度、类氖氩离子密度等状态在空间上的分布情况。对内径、初始气压对毛细管中的Z箍缩过程的影响进行了分析。对使用内径3.2 mm和4.0 mm毛细管的最佳气压条件下,增益系数之间的差别进行了分析。利用大电流主脉冲毛细管放电装置,进行毛细管放电软X射线激光研究。同时,研究预脉冲过程中的等离子体状态,以及Ar原子和Ar+离子丰度随时间的变化。对预电离等离子体进行诊断,测量了由预电离等离子体发出的自发辐射强度随时间的变化,以及时间积分光谱,研究不同预脉冲条件对软X射线激光的影响。利用内径为3.2 mm和4.0 mm的陶瓷毛细管,在主脉冲电流幅值为26 k A的条件下,研究了气压和预主脉冲延时对毛细管放电泵浦类氖氩6.9 nm软X射线激光实验的影响并获得了最佳实验参数。使用内径4.0 mm和3.2 mm陶瓷毛细管时,在最佳条件下测得46.9 nm激光的增益系数分别为0.86 cm-1和1.3 cm-1,实现了46.9 nm激光的深度增益饱和。深入研究了毛细管放电46.9 nm激光的脉冲持续时间和激光光强分布。首先,在激光脉冲宽度方面,分别利用内径3.2 mm和4.0 mm毛细管,在最佳初始气压条件下,测量了激光脉冲宽度随增益介质长度的变化。同时,模拟了激光脉冲宽度随增益介质长度的变化,解释了激光脉冲宽度的演化机理。测量了不同初始气压条件下的激光脉冲宽度。结合等离子体Z箍缩过程的理论研究结果,对不同气压条件下的激光脉宽演化过程进行了分析。利用软X射线平场谱仪,对内径3.2 mm和4.0 mm毛细管中,不同初始气压条件下获得的激光光强分布进行测量,计算最佳条件下的激光束散角,并对实验结果进行分析。针对实现毛细管放电类氖氩69.8 nm C线和72.6 nm E线的激光输出开展了研究。首先,通过降低主脉冲电流幅值和降低初始Ar气气压,获得了较高的电子温度和较低的电子密度的Z箍缩等离子体,该等离子体状态有利于69.8 nm和72.6 nm激光输出。实验中,在主脉冲电流幅值12 k A和初始气压14 Pa的条件下,实现了69.8 nm和72.6 nm激光输出,其中69.8 nm激光增益系数达到0.34 cm-1,增益长度积达到11。同时利用MHD程序对产生69.8 nm激光时的等离子体状态进行了模拟,对产生69.8 nm激光的等离子体状态进行了分析。本文对毛细管放电过程中的等离子体Z箍缩过程,以及其对类氖氩软X射线激光的影响进行了细致的研究,所得的理论和实验结果,对毛细管放电软X射线激光的发展具有的一定的推动作用。
徐苗[5]（2012）在《毛细管放电泵浦类钯氙软X射线光谱研究》文中研究指明毛细管放电泵浦的软X射线激光方案作为最有可能实现X射线激光小型化的方案之一，已经实现了类氖氩46.9nm软X射线激光深度增益饱和输出。然而，该方案至今未能实现比46.9nm波长更短的激光输出。而国际上已经采用飞秒激光泵浦的光场感生电离（OFI）方案实现了类钯氙41.8nm激光输出。本文对采用毛细管放电泵浦方案实现类钯氙41.8nm激光输出进行了理论和实验的探索。理论上，首先阐述了采用毛细管放电方案实现类钯氙41.8nm激光输出的物理机制，包括Z箍缩效应、离子的电子碰撞激发和亚稳态能级的单极激发。然后采用Cowan物理程序计算了类钯氙4d95d1S0—4d95p1P141.8nm激光跃迁相关的能级参数，并画出了激光跃迁的部分能级图。发现激光下能级到基态的16.47nm跃迁辐射衰变速率很大。最后利用局部热力学平衡的SAHA方程计算了各价Xe离子丰度及电子密度随电子温度的变化规律，发现产生类钯氙离子的最佳电子温度较低。实验上，在实验室建造的毛细管放电装置上，首先利用X射线二极管测量了Xe等离子体辐射的时间特性。在主脉冲电流幅值15kA、上升沿30ns左右的放电条件下，测量了8Pa62Pa气压范围内辐射的时间特性曲线。在8Pa14Pa范围内得到了辐射的小尖峰，总结了该尖峰随气压的变化规律。在相同的放电条件下，利用X射线光谱仪测量了8Pa40Pa、10nm70nm范围内的Xe等离子体辐射光谱，并对谱线进行了识别。10nm20nm的谱线强度远大于其他波长范围谱线强度，谱线主要来自Xe8+、Xe9+和Xe10+。类钯氙41.8nm激光下能级到基态的16.47nm谱线强度较强，和理论计算吻合。说明箍缩产生了一定丰度的类钯氙离子，且通过电子碰撞能将部分基态类钯氙离子激发到激光下能级。在初始气压17.3Pa，主脉冲电流15kA时观察到了类钯氙41.8nm跃迁谱线，但没有获得激光输出。分析表明电子能量不够高，不足以将大量的类钯氙离子从基态泵浦到激光上能级。为了探索毛细管放电实现类钯氙41.8nm激光的可能性，总结了相同放电条件下，Xe10+离子、Xe9+离子和Xe8+离子的丰度随初始氙气气压的变化关系，得出了各价离子产生的最佳初始气压范围。得到了在相同的初始气压、不同主脉冲电流幅值下Xe10+离子、Xe9+离子和Xe8+离子的丰度的变化规律。对理论计算结果和实验结果的分析表明，之所以未能实现类钯氙41.8nm激光输出，主要因为类钯氙离子容易过电离和箍缩产生等离子体的电子温度偏低。
滕树鹏[6]（2011）在《毛细管放电泵浦46.9nm激光深度饱和研究》文中提出从上个世纪六十年代初期,梅曼发明了第一台红宝石激光器开始,激光技术迅速发展,并且在现在人们工作及生活中占据着至关重要的地位。而X射线波段激光（中心波长在1100nm）由于其瞬间亮度高、波长短和脉冲持续时间短等优点,受到各国研究人员的重视,直到1984年首次获得了X射线激光输出。我们实验室采用的软X射线激光器的泵浦方式为毛细管放电泵浦,这种泵浦方式是目前国际上几种被认为是最可能实现X射线激光器小型化工业化发展的方法之一。在本文中,主要对软X射线激光深度饱和展开研究,由于在之前的实验中我们已经在35cm长的毛细管中获得了gl=19.6的激光饱和输出,因此希望通过增加毛细管长度以进一步提高增益长度积,获得激光的深度饱和输出。第二章中对激光器的各个关键部件进行了详细的介绍,主要包括:Marx发生器、Blumlein传输线、主开关、预脉冲开关以及预脉冲系统等,并且更换了放电室以容纳更长的45cm长毛细管,另外还对装置运行的基本流程进行了介绍。在软X射线激光深度饱和输出实验研究方面,第三章及第四章中分别进行了软X射线激光的最佳输出条件的研究和激光深度饱和输出的研究。其中最佳输出条件的研究主要是通过改变装置的主脉冲电流幅值和毛细管内Ar气气压这两种手段,研究不同条件下激光的输出强度及激光输出的稳定性,最终确定激光最佳输出主脉冲电流和毛细管内气压这两个实验参数。并且通过实验数据分析了主脉冲电流幅值及毛细管内气压这两个实验参数对软X射线激光输出的影响。第四章的实验部分是通过更换不同长度的电极以改变毛细管的增益长度,进而获得不同增益长度下激光输出的幅值,经过Linford公式拟合得出激光器在45cm毛细管中的增益系数,计算出激光器的增益长度积,验证在最佳出光条件下获得的激光输出为深度饱和输出。此外还进行了激光输出能量的计算,经过计算后激光输出的能量估计值大于125μJ。理论研究方面,在第四章中通过对毛细管放电Z箍缩雪耙模型的理论分析,推导出Z箍缩效应对毛细管内等离子体柱的压缩情况与主脉冲电流幅值及毛细管内的初始气压之间的关系,并通过C语言编程,计算出不同初始气压下,毛细管内等离子体柱随主脉冲电流变化的曲线。将实验数据与理论分析相结合,得出主脉冲电流及毛细管内初始气压对增益系数的影响。
谢耀[7]（2011）在《小电流低气压毛细管放电软X射线激光增益饱和输出研究》文中提出自1984年首次实现软X射线激光以来,软X射线激光作为一种相干光源,因其单色性好、瞬间亮度高、脉冲持续时间短和波长短等特点受到了越来越多科学家的重视。然而,通过使用大型的激光系统激发固体靶的方式实现的软X射线激光,由于庞大的体积和昂贵的运作成本,很大程度上限制了其应用。因而实现小型化的、低运转成本的软X射线激光也成为了各国科学家的研究重点。毛细管放电方案是实现台式的、小型化的软X射线激光最为有效的方案之一。自1994年,美国的Rocca小组首次成功实现毛细管放电泵浦类氖氩46.9nm软X射线激光输出以来,国际上已有包括日本、意大利等7个国家的研究小组采用该机制相继成功的实现了激光输出,极大的推动了软X射线激光的发展。本研究小组于2004年首次在自行研制的装置上实现了激光输出。在之前的研究基础上,本论文主要完成了46.9nm软X射线激光增益饱和输出研究,使得本课题组成为国际上第四个实现增益饱和输出的研究小组,并首次实现了小电流、低气压下的增益饱和输出,有利于装置的进一步小型化,在理论和实验研究领域对软X射线的发展起到一定的推动作用。而在小电流下实现激光的增益饱和输出,就是要在低的激发阈下实现最高能量的激光输出,电流幅值低必将导致工作气压低,产生激光的反转粒子数少,这就需要理论和实验中各实验参数的优化,围绕这一主题,本文主要包括了理论研究、实验装置的介绍和改造以及实验研究三个方面,致力于提高激光增益以实现稳定的、高能量的激光输出。在理论研究方面,本文第二章通过数值模拟和实验相结合的方式,通过雪耙模型Z箍缩理论的描述,系统的分析了激光的产生时间随初始Ar气压和主脉冲电流幅值的变化关系,为实验中放电参数的选择提供一定的参考。考虑到等离子体存在电子密度梯度影响了软X射线激光在等离子体中传输,通过光线传输方程的数值求解,详细的描述了不同的电子密度分布形式下光线在等离子体柱内的传输过程,并结合1mm差分孔对光线遮挡的计算分析和获得的激光4mrad左右的束散角的实验结果,推断出放电时毛细管中的等离子体柱内的电子密度接近抛物线形分布,而且抛物线形分布的电子密度有利于光线在传输过程中的增益放大,以获得更高增益,最终实现更高能量的激光输出。毛细管放电装置主要包括了主脉冲系统、预脉冲系统、探测系统、工作负载和充气及真空系统等五个主要组成部分。本文首先描述了放电装置各主要部件的工作原理,针对提高激光增益的实验要求,对装置进行了相应的改造。改造后的主开关可以通过更换附加电感的方式达到改变主脉冲电流上升沿的目的,以便研究主脉冲电流上升沿对激光增益的影响。充气系统的改造有利于研究掺杂气体对激光增益的影响。装置的改造为实验研究提供了可靠的保障。为了实现更高增益的激光输出,本文在第四章中进行了一系列旨在提高激光增益的实验研究。首先,系统的研究了主脉冲电流幅值对激光增益的影响,在给定气压下,找到了最佳的主脉冲电流幅值,以实现更高增益的激光输出。其次,研究了在Ar中掺入一定比例的He等气体对激光增益的影响,研究表明掺入一定比例的He有利于提高激光的增益,也就提高了激光的输出能量。再次,研究了主脉冲电流上升沿对激光增益的影响,实验结果表明,在其它放电条件不变的情况下,电流上升沿变大在一定范围内有利于获得更高的增益,从而获得更高能量的激光输出。预脉冲电流是实现软X射线激光输出的一个必要条件,它有利于等离子体均匀箍缩,本章最后分析了预主延时分别为2μs和7μs时预脉冲电流幅值对激光增益的影响,研究表明当预脉冲电流幅值为20A时,激光输出最为稳定,激光增益最高,相对输出能量也最强。在增益饱和输出和激光特性研究方面,首先,使用单色仪分析了激光的时间特性,使用平场光栅谱仪和Rowland圆谱仪准确的获得了毛细管放电软X射线激光的谱线信息,证实了X射线二极管获得的激光尖峰为类氖氩46.9nm软X射线激光。其次,采用较为简单的狭缝扫描的办法测得探测面XRD上的光斑直径为5.9mm和6.1mm,对应的激光的束散角在水平方向为4.0mrad,垂直方向为4.1mrad。再次,论文最主要的部分是实现了不同放电条件下的增益饱和输出,测量了不同等离子体长度时的激光相对强度,通过Linford公式拟合获得了不同放电条件下的增益系数,最大增益系数可达到0.68cm-1,并于国际上首次实现了增益系数为0.5cm-1的小电流、低气压下的增益饱和输出。论文最后通过标定过的X射线二极管近似计算了获得的激光能量为67.4μJ,并讨论了采用毛细管放电机制实现更短波长激光输出的可能性。
杨松涛[8]（2009）在《毛细管放电类氖氩46.9nm激光增益饱和输出研究》文中提出毛细管放电软X射线激光是一种小型、台式激光方案,具有很高的研究价值与很强的实用性,具有广阔的应用前景。本论文讨论了使用35cm长毛细管放电类氖氩46.9nm激光输出的实验,测量了激光增益,实现了增益饱和,并对激光波长和束散角进行了测量。理论上,介绍了目前产生X射线激光的主要物理机制,并详细介绍了基于电子碰撞机制的毛细管放电的物理过程,即Z箍缩过程。利用雪耙模型讨论了气压对等离子体箍缩过程的影响。装置的方面,介绍了毛细管放电装置的各个主要部分的原理与特性,以及对预脉冲放电方案进行改进,使装置能够稳定运行。实验研究方面,顺利实现了预脉冲的导通,获得了35cm毛细管激光输出,在35cm长的毛细管中寻找产生激光的最佳气压范围。使用XRD进行35cm长毛细管进行增益测量实验,对实验结果进行分析,初步测量了35cm长毛细管输出激光增益系数。使用专门为软X射线谱区设计的罗兰圆谱仪对激光的波长进行了测量,获得了精确的激光谱线。用谱仪实现了激光增益的测量,测量增益系数为0.52cm-1,增益长度积为17.16,实现了激光的增益饱和输出,验证了实现增益饱和的方法。在实现激光的增益饱和输出之后,对激光的特性进行了测量,测量了激光的水平方向束散角3.9mrad、垂直方向束散角4.0mrad。本文的内容是理论与实验研究相结合,探讨了用35cm长毛细管实现增益饱和的原理、方法及过程,实现了激光的增益饱和输出,为以后进行应用性研究打下了坚实的基础。
张兴强[9]（2008）在《毛细管放电的X光激光若干特性及极紫外光刻光源研究》文中指出极紫外光的波长越短,与软X射线的谱区重叠越多。在波长重叠的区域内,由于光束相干性的缘故,同样波长的辐射有时称为极紫外光,有时称为软X射线激光,这可能源于人们的习惯。无论称谓如何,这些短波长光源的获得主要来自于高温高密度等离子体的辐射。毛细管放电装置将电能直接转化成等离子体的辐射能,能量转换效率较高。软X射线激光的波长短,获得软X射线激光需要很高的泵浦能量;软X射线激光很容易被物质吸收,建立激光谐振腔几乎不太可能。这些不利因素长期制约着软X射线激光器的研制,特别是小型、台式、高效、经济、实用的软X射线激光器。毛细管放电软X射线激光装置的建立和成功运行,打破了禁锢其发展的坚冰,有望建成真正实用的小型高效软X射线激光器。本文在介绍X射线激光基本理论的基础上,利用实验室已出光的毛细管放电软X射线激光装置,在前期研究工作的基础上,进一步深化了软X射线激光研究。开展了预-主脉冲延时对激光输出的影响、低气压下产生激光的主脉冲电流阈值、46.9nm激光谱线的辨认等实验。发现了产生激光的预-主脉冲延时范围和最佳延时段,并揭示了预-主脉冲延时与气压的关系;在2846Pa的氩气气压下,找到了产生激光的主脉冲电流阈值为19kA;成功辨认了毛细管放电类氖氩46.9nm激光谱线。通过改变主开关结构,研究了主开关电感对激光输出的影响。主开关支座改进后,电感下降了15%,主脉冲电流平均提高了4%,激光平均输出提高了31%,同时继承了改进前的高耐压性和出光稳定性。毛细管放电检测转接室设计将不仅能够同步检测激光能量和激光谱线,而且有可能大大提高检测的准确性。极紫外光刻技术是目前国际上的研究热门之一,使用波长很短的极紫外光将掩模板上的电路图形缩小成像在光致抗蚀剂上,不用借助分辨率增强技术,即可获得30nm以下的分辨率,有望替代ArF浸没式光刻而成为下一代光刻技术的主流。毛细管放电极紫外光源具有较高的输出功率及能量转换效率,是极紫外光刻的首选曝光光源之一。本文对毛细管放电极紫外光源的重要参数和放电条件进行了定性计算,以便为毛细管放电极紫外光源演示装置的研制提供参考。之后作者全程参与了毛细管放电极紫外光源装置的设计、安装、调试、验收及开展的气体介质放电极紫外辐射研究等工作。通过对真实负载的放电试验,预脉冲电源的放电电压7kV,电流4060A,可单次和1200Hz重复频率工作;主脉冲电源的放电电压30kV,电流2040kA,也可单次和1200Hz重复频率工作,各项放电参数达到了设计标准。在整套装置验收合格的基础上,利用已经标定的罗兰园谱仪,开展了毛细管放电极紫外光谱实验研究,观察到Ar7+、He+离子30nm左右的极紫外光辐射。最终证实:已建成的毛细管放电极紫外光源演示装置安全可靠、运行稳定,等离子体辐射光谱基本位于极紫外目标区,可以开展进一步的极紫外光输出实验。国际上有很多科研小组或团体进行极紫外光刻光源的研究,随着研究的深入,极紫外光刻光源的输出功率不断增大,目前已经达到了应用标准。但高功率光源的获得依赖于极高的重复工作频率,单次输出功率并不高。高重复频率工作对光刻过程及环境有很高的要求,这不仅增大了光刻过程的难度,而且提高了生产成本。本文提出了毛细管放电三束等离子体极紫外环带光源的设计,正是为了解决光刻光源单次输出功率小的问题。通过对毛细管放电三束等离子体形成环带光源的过程进行受力分析,定性计算了环带光源的输出参量等比较全面的设计、论证。结果表明:在相同放电总电流条件下,三束等离子体环带光源的发光体积是常用毛细管的10倍,光源的最佳收集角提高了60%,能量转换效率提高了5倍。这些定性结果预示着毛细管放电三束等离子体极紫外环带光源将有着很大的研发潜力,基础预研还有待继续深化。本论文理论、装置和实验并重,在已出光的毛细管放电软X射线激光装置上开展了进一步的实验研究;参与建立了国内首台毛细管放电极紫外光刻光源演示装置;提出了毛细管放电三束等离子体高功率（单次工作）极紫外环带光源的设计方案。这些成果为今后毛细管放电极紫外光源的深入研究奠定了坚实的基础。
谢耀[10]（2007）在《电流波形对20cm长毛细管放电软X光激光的影响》文中研究说明X光激光由于具有其他相干光源不可替代的优越特性,在许多领域都有着重要的应用。毛细管放电软X射线激光是一种小型、台式激光方案,具有很高的研究价值与很强的实用性。各国的研究小组用于泵浦的电流都各不相同,而电流直接影响了等离子体的箍缩过程,也就影响了软X光激光的产生,因而电流是实验中一个十分重要的参数。本文主要讨论电流对20cm长毛细管放电泵浦软X光激光产生的影响。理论上,介绍了目前产生X射线激光的三种主要的物理机制,并详细介绍了基于电子碰撞机制的毛细管放电的物理过程,即Z箍缩过程。利用雪耙模型讨论了电流波形和气压对等离子体箍缩过程的影响。装置的改造与维修方面,首先介绍了毛细管放电装置的各个主要部分的原理与特性。检修了预脉冲电源和主脉冲电源,获得的主脉冲电流幅值在2230kA之间,半周期为110ns左右,前沿为36ns左右,预主延时在312μ范围内可调,这些参数完全可以满足产生激光的要求。并用15cm长的毛细管对整个实验装置进行调试维修,使装置能够稳定运行,为20cm长毛细管实验打下基础。s实验研究方面,首先在20cm长的毛细管中寻找产生激光的最佳气压范围。研究在主脉冲电流幅值相同时,气压对激光产生的影响,以及在同一气压下,幅值不同的主脉冲电流对激光产生的影响。获得了产生激光的最佳气压和最佳电流幅值。其次,利用外接电容的方法,观测不同形状的主脉冲电流对激光产生的影响。讨论了不同幅值的预脉冲电流在实验中的作用,并验证了固有预脉冲对实验的负面影响。介绍了在实验中使用不同形状与材料的毛细管放电电极和探测系统的初始真空度对激光产生的影响。通过激光的方向性实验,验证了获得的X光的激光特性。最后,讨论了多个激光尖峰的来源。本文的内容是理论与实验研究相结合,探讨了电流对激光产生的影响,验证了软X光的激光特性。为以后获得更高能量、甚至饱和的激光输出研究打下坚实的基础。
二、毛细管放电泵浦软X光激光装置（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、毛细管放电泵浦软X光激光装置（论文提纲范文）
（1）毛细管放电泵浦46.9nm激光光斑与空间相干性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景、目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析 |
| 1.2.1 国外光斑光强分布的研究进展 |
| 1.2.2 国外空间相干性的研究进展 |
| 1.2.3 国内研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第2章 46.9 nm激光的光斑光强分布理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 理论模型 |
| 2.3 四次函数的电子密度分布 |
| 2.4 抛物线的电子密度分布 |
| 2.5 多次函数的电子密度分布 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电装置介绍 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电装置 |
| 3.2.1 Marx发生器 |
| 3.2.2 主开关 |
| 3.2.3 Blumlein传输线 |
| 3.2.4 气压差分孔 |
| 3.2.5 可移动电极 |
| 3.2.6 X射线二极管 |
| 3.3 实验光路图 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 毛细管放电泵浦46.9 nm激光光斑与空间相干性的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 不同氩气气压条件下,激光光斑的研究 |
| 4.3 不同氩气气压条件下,光斑不同横向位置的条纹可见度的研究 |
| 4.4 不同氩气气压条件下,激光最大条纹可见度的研究 |
| 4.5 不同毛细管长度条件下,激光光斑与空间相干性的研究 |
| 4.5.1 激光光斑的研究 |
| 4.5.2 激光条纹可见度的研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）基于46.9nm激光的透射式数字全息成像研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状的分析 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 第二章 Gabor同轴数字全息术的基本理论 |
| 2.1 光学全息的基本理论 |
| 2.1.1 光的干涉 |
| 2.1.2 光的衍射 |
| 2.2 Gabor同轴数字全息术 |
| 2.3 全息再现算法 |
| 2.3.1 菲涅耳积分变换法 |
| 2.3.2 卷积法 |
| 2.3.3 角谱法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 46.9 nm激光透射式数字全息成像仿真研究 |
| 3.1 46.9 nm激光透射式二维数字全息成像仿真研究 |
| 3.1.1 不同成像距离下的数字全息仿真 |
| 3.1.2 更小尺寸成像物体的数字全息仿真 |
| 3.1.3 更高分辨率记录介质的数字全息仿真 |
| 3.2 46.9 nm激光透射式三维数字全息成像仿真研究 |
| 3.2.1 无遮挡三维数字全息仿真 |
| 3.2.2 相互遮挡三维数字全息仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 46.9 nm激光透射式数字全息成像实验研究 |
| 4.1 实验装置介绍 |
| 4.2 46.9 nm激光透射式二维数字全息成像实验研究 |
| 4.2.1 镍丝二维数字全息成像 |
| 4.2.2 蚕丝二维数字全息成像 |
| 4.2.3 原子力显微镜探针二维数字全息成像 |
| 4.2.4 更高分辨率记录介质二维数字全息成像 |
| 4.3 46.9 nm激光透射式三维数字全息成像实验研究 |
| 4.3.1 蚕丝与镍丝在不同轴向间隔距离下三维数字全息成像 |
| 4.3.2 镍丝与镍丝三维数字全息成像 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）毛细管放电69.8nm软X射线激光时间特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 课题研究目的及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 国内外研究现状分析及总结 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电 69.8nm激光时间特性理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 毛细管放电Z箍缩效应 |
| 2.3 动力箍缩的雪耙模型 |
| 2.3.1 雪耙模型简介 |
| 2.3.2 不同初始Ar气气压条件下雪耙模型数值模拟 |
| 2.4 软X射线激光脉宽计算理论模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电软X射线激光装置介绍及改造优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电软X射线激光装置介绍 |
| 3.2.1 脉冲发生单元 |
| 3.2.2 脉冲整形单元 |
| 3.2.3 预脉冲单元 |
| 3.2.4 毛细管放电单元 |
| 3.2.5 探测单元 |
| 3.3 毛细管放电装置的改造和优化 |
| 3.3.1 可移动放电电极 |
| 3.3.2 XRD的优化 |
| 3.3.3 热偶真空计的标定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 毛细管放电 69.8nm激光时间特性实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验装置及方法介绍 |
| 4.3 波长为 46.9nm及 69.8nm软X射线激光出光时间对比实验 |
| 4.4 不同等离子体长度条件下 69.8nm软X射线激光脉宽测量实验 |
| 4.4.1 寻找最佳出光条件实验 |
| 4.4.2 69.8nm软X射线激光增益测量实验 |
| 4.4.3 不同等离子体长度条件下 69.8nm软X射线激光脉宽测量实验 |
| 4.5 不同气压条件下 69.8nm软X射线激光脉宽测量实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）等离子体Z箍缩过程与类氖氩软X射线激光的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的及意义 |
| 1.2 国内外研究进展及分析 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电等离子体Z箍缩的理论研究 |
| 2.1 毛细管放电Z箍缩效应 |
| 2.2 等离子体Z箍缩的理论模型 |
| 2.2.1 一维两温磁流体力学模型 |
| 2.2.2 Z箍缩等离子体电离模型 |
| 2.3 等离子体Z箍缩过程理论模拟 |
| 2.3.1 内径 3.2 mm毛细管内等离子体Z箍缩过程 |
| 2.3.2 内径 4.0 mm毛细管内等离子体Z箍缩过程 |
| 2.4 产生激光时刻等离子体状态空间分布模拟 |
| 2.4.1 内径 3.2 mm毛细管等离子体状态分析 |
| 2.4.2 内径 4.0 mm毛细管等离子体状态分析 |
| 2.4.3 毛细管内径对 46.9 nm激光增益的影响分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 大电流Z箍缩产生类氖氩 46.9 nm激光研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 大电流主脉冲毛细管放电实验装置 |
| 3.2.1 主脉冲电源 |
| 3.2.2 放电室 |
| 3.2.3 连接套筒 |
| 3.2.4 预主脉冲隔离电感 |
| 3.2.5 可移动放电电极 |
| 3.2.6 真空系统 |
| 3.2.7 预脉冲电源系统 |
| 3.2.8 延时电路 |
| 3.2.9 软X射线探测系统 |
| 3.3 毛细管放电预电离等离子体状态研究 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 预电离等离子体诊断实验装置 |
| 3.3.3 预电离等离子体诊断实验 |
| 3.4 内径 3.2 mm毛细管的 46.9 nm激光实验研究 |
| 3.4.1 毛细管内初始气压对 46.9 nm激光影响研究 |
| 3.4.2 预脉冲电流条件对 46.9 nm激光的影响研究 |
| 3.4.3 46.9 nm激光增益测量实验 |
| 3.5 内径 4.0 mm毛细管的 46.9 nm激光实验研究 |
| 3.5.1 毛细管内初始气压对 46.9 nm激光影响研究 |
| 3.5.2 预脉冲电流条件对 46.9 nm激光的影响 |
| 3.5.3 46.9 nm激光增益测量实验 |
| 3.5.4 毛细管内径对 46.9 nm激光影响的分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 46.9 nm激光的脉宽和光斑光强分布的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 46.9 nm激光的脉宽的实验研究 |
| 4.2.1 等离子体柱长度对 46.9 nm激光脉宽的影响 |
| 4.2.2 初始气压对 46.9 nm激光脉宽的影响 |
| 4.3 46.9 nm激光光强分布实验研究 |
| 4.3.1 实验装置 |
| 4.3.2 软X射线平场谱仪标定 |
| 4.3.3 46.9 nm激光光强空间分布的实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 小电流Z箍缩产生 69.8nm软X射线激光研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小电流毛细管放电软X射线激光激光实验装置 |
| 5.3 毛细管放电类氖氩 3p-3s能级 69.8 nm激光实验 |
| 5.4 小电流下等离子体Z箍缩的理论模拟 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）毛细管放电泵浦类钯氙软X射线光谱研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 毛细管放电泵浦软X射线激光研究进展 |
| 1.3 OFI电子碰撞机制类钯氙 41.8nm激光研究进展 |
| 1.4 分析与总结 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电泵浦类钯氙软 X 射线的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于Z箍缩的电子碰撞激发 |
| 2.2.1 毛细管放电Z箍缩效应 |
| 2.2.2 离子的电子碰撞激发 |
| 2.2.3 亚稳能级的单极激发 |
| 2.3 类钯氙能级参数和离子丰度的计算 |
| 2.3.1 类钯氙能级参数的计算 |
| 2.3.2 各价离子丰度的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电泵浦软 X 射线激光实验装置 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 主脉冲系统 |
| 3.2.1 Marx发生器 |
| 3.2.2 Blumlein传输线 |
| 3.2.3 主开关 |
| 3.2.4 预脉冲隔离开关 |
| 3.3 预脉冲系统 |
| 3.3.1 预脉冲电路 |
| 3.3.2 延时电路 |
| 3.4 探测系统 |
| 3.4.1 X射线二极管 |
| 3.4.2 罗兰圆谱仪 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 毛细管放电氙等离子体辐射时间特性和光谱 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 毛细管放电氙气的辐射时间特性 |
| 4.3 毛细管放电氙气光谱的测量结果及分析 |
| 4.3.1 10nm~20nm光谱测量结果及分析 |
| 4.3.2 20nm~30nm光谱测量结果及分析 |
| 4.3.3 30nm~40nm光谱测量结果及分析 |
| 4.3.4 40nm~50nm光谱测量结果及分析 |
| 4.3.5 50nm~60nm光谱测量结果及分析 |
| 4.3.6 60nm~70nm光谱测量结果及分析 |
| 4.4 各价离子谱线强度随气压和电流的变化 |
| 4.4.1 各价离子谱线强度随气压的变化 |
| 4.4.2 各价离子谱线强度随电流幅值的变化 |
| 4.5 产生类钯氙 41.8nm激光的可能性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）毛细管放电泵浦46.9nm激光深度饱和研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外毛细管放电泵浦软X射线激光进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 毛细管放电泵浦软X射线激光器实验装置 |
| 2.1 Marx发生器 |
| 2.2 Blumlein传输线 |
| 2.3 主开关与预脉冲隔离开关 |
| 2.3.1 主开关 |
| 2.3.2 预脉冲隔离开关 |
| 2.4 X射线二极管 |
| 2.5 预脉冲系统 |
| 2.5.1 预脉冲电路 |
| 2.5.2 预主延时电路 |
| 2.6 对实验装置进行的改造 |
| 2.7 实验装置的工作流程 |
| 2.8 软X射线激光产生的动力学过程 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章46.9nm激光的获得及最佳条件的研究 |
| 3.1 获得稳定的 46.9nm软X射线激光输出 |
| 3.1.1 改装后实验装置的激光输出 |
| 3.1.2 输出激光中心波长的测量 |
| 3.2 45cm长毛细管的最佳出光条件研究 |
| 3.2.1 不同Ar气气压下激光输出研究 |
| 3.2.2 不同主脉冲电流幅值下的激光输出研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 激光深度饱和输出研究 |
| 4.1 增益系数g的测量方式 |
| 4.2 深度饱和输出研究 |
| 4.2.1 第一次增益系数g的测量实验 |
| 4.2.2 第二次增益系数的测量实验 |
| 4.2.3 通过Z箍缩的雪耙模型对不同气压下增益系数的变化进行分析 |
| 4.2.4 主脉冲电流对增益饱和的影响 |
| 4.3 输出激光能量的计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）小电流低气压毛细管放电软X射线激光增益饱和输出研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 实现台式、小型化X 射线激光器主要方案 |
| 1.2.1 瞬态电子碰撞方案 |
| 1.2.2 基于光场感生电离的X 射线激光方案 |
| 1.2.3 毛细管放电泵浦方案 |
| 1.3 毛细管放电泵浦软X 射线激光国内外研究进展 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 等离子体箍缩的时间特性及光线在其中的传输 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 类氖氩 46.9nm 软 X 射线激光跃迁的形成 |
| 2.3 雪耙模型对Z 箍缩过程的描述 |
| 2.4 软X 射线激光在等离子体中的传输 |
| 2.4.1 电子密度线性分布时光线在等离子体柱内的传输 |
| 2.4.2 电子密度抛物线形分布时光线在等离子体柱内的传输 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电软X 射线激光装置及其改造 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电泵浦软X 射线激光装置 |
| 3.2.1 主脉冲系统及其改造 |
| 3.2.2 预脉冲系统 |
| 3.2.3 探测系统 |
| 3.3 充气系统的改造和热电偶真空计的标定 |
| 3.3.1 充气系统的改造 |
| 3.3.2 热电偶真空计的标定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 实现软X 射线激光更高增益的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主脉冲电流幅值对激光增益的影响 |
| 4.3 主脉冲电流上升沿对增益影响的实验研究 |
| 4.4 气体的掺杂对增益影响的实验研究 |
| 4.5 预脉冲电流对激光增益影响的实验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 增益饱和输出及激光特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光尖峰时间特性研究和谱线分析 |
| 5.2.1 激光时间特性的分析 |
| 5.2.2 毛细管放电软X 射线激光谱线分析 |
| 5.3 激光束散角测量 |
| 5.4 小电流、低气压下激光的增益饱和输出 |
| 5.4.1 增益系数的测量方法 |
| 5.4.2 增益系数的测量实验 |
| 5.5 激光能量计算 |
| 5.6 采用毛细管放电实现更短波长探索性实验和可能性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（8）毛细管放电类氖氩46.9nm激光增益饱和输出研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 毛细管放电泵浦软X射线激光研究的进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电软X射线激光产生机理及装置的工作原理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 产生软X射线激光的物理机制 |
| 2.2.1 离子的电子碰撞泵浦机制 |
| 2.2.2 其它产生机制 |
| 2.3 Z箍缩与基于雪耙模型的理论模拟 |
| 2.3.1 Z箍缩过程 |
| 2.3.2 雪耙模型简介 |
| 2.3.3 气压对Z箍缩过程影响的数值模拟 |
| 2.4 毛细管放电软X射线激光装置构成 |
| 2.4.1 脉冲发生单元 |
| 2.4.2 脉冲整形单元 |
| 2.4.3 毛细管放电单元 |
| 2.4.4 探测单元 |
| 2.4.5 预脉冲单元 |
| 2.5 预脉冲放电方案改进 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 XRD测量35cm长毛细管放电46.9nm激光增益实验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 35cm长毛细管激光输出 |
| 3.3 最佳出光条件的测量 |
| 3.4 激光增益测量实验 |
| 3.4.1 增益测量原理 |
| 3.4.2 铝膜的使用 |
| 3.4.3 激光增益系数测量实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 罗兰圆谱仪增益饱和测量实验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光波长的测量 |
| 4.3 最佳出光条件的确定 |
| 4.4 35cm长毛细管增益饱和的测量实验 |
| 4.5 激光束散角测量实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）毛细管放电的X光激光若干特性及极紫外光刻光源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 毛细管放电软X射线激光 |
| 1.1.2 毛细管放电极紫外光刻光源 |
| 1.2 毛细管放电极紫外光源研究的目的及意义 |
| 1.2.1 软X射线激光 |
| 1.2.2 极紫外光刻光源 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电软X射线激光研究的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 毛细管放电Z箍缩效应 |
| 2.2.1 Z箍缩效应 |
| 2.2.2 毛细管放电Z箍缩 |
| 2.2.3 雪耙模型 |
| 2.2.4 等离子体多次箍缩对雪耙模型的修正 |
| 2.3 类氖氩系统原子参数研究 |
| 2.3.1 离子的电子碰撞激发 |
| 2.3.2 亚稳能级的单极激发 |
| 2.3.3 Cowan程序 |
| 2.3.4 类氖氩系统原子参数的计算 |
| 2.3.5 粒子数反转的形成 |
| 2.4 类氖氩等离子体动力学过程研究 |
| 2.4.1 一维非平衡磁流体力学XDCH程序介绍 |
| 2.4.2 动力方程的一维近似 |
| 2.4.3 类氖氩46.9nm激光的模拟 |
| 2.4.4 类氖氩46.9nm激光的准稳态增益 |
| 2.5 相关参数的计算方法 |
| 2.5.1 高增益所需的最大电子密度 |
| 2.5.2 箍缩电流的计算 |
| 2.5.3 激光输出能量的计算方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电软X射线激光装置和若干输出特性实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电软X射线激光装置 |
| 3.2.1 Marx发生器 |
| 3.2.2 Blumlein传输线 |
| 3.2.3 主开关 |
| 3.2.4 毛细管放电室 |
| 3.2.5 毛细管放电检测转接室设计 |
| 3.3 预-主脉冲延时对激光输出影响的实验研究 |
| 3.3.1 预-主脉冲的工作原理 |
| 3.3.2 最佳工作气压的确定 |
| 3.3.3 不同预-主脉冲延时的激光输出 |
| 3.3.4 预-主脉冲延时作用的分析 |
| 3.4 主开关电感对激光输出作用的实验研究 |
| 3.4.1 主开关支座改进引起主开关电感对激光输出的影响 |
| 3.4.2 改进前后的实验结果 |
| 3.4.3 改进后的效果 |
| 3.4.4 对激光参数的影响 |
| 3.5 产生激光的主脉冲电流阈值研究 |
| 3.5.1 国际上各研究小组实验参数对比 |
| 3.5.2 阈值电流的探索实验 |
| 3.5.3 探索阈值电流的意义 |
| 3.6 毛细管放电46.9nm激光谱线的辨认 |
| 3.6.1 谱线辨认方法 |
| 3.6.2 测谱实验 |
| 3.6.3 谱线辨认 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 毛细管放电极紫外光刻光源演示装置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 重要参数的计算 |
| 4.2.1 中心波长的能级跃迁 |
| 4.2.2 约束等离子体所需电流 |
| 4.2.3 毛细管放电等离子体的箍缩时间 |
| 4.2.4 毛细管的阻抗特性 |
| 4.2.5 毛细管的击穿特性 |
| 4.2.6 等离子体电离度计算 |
| 4.3 装置设计和研制 |
| 4.3.1 主要系统简介 |
| 4.3.2 电源系统 |
| 4.3.3 放电系统 |
| 4.4 装置的安装和调试 |
| 4.4.1 装置使用说明 |
| 4.4.2 预脉冲电源调试 |
| 4.4.3 主脉冲电源调试 |
| 4.5 毛细管放电气体介质极紫外辐射光谱实验观察 |
| 4.5.1 极紫外辐射收集室方案设计 |
| 4.5.2 罗兰园谱仪标定 |
| 4.5.3 极紫外辐射光谱实验观察 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 毛细管放电三束等离子体极紫外光源方案 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 毛细管放电三束等离子体光源的概念设计 |
| 5.2.1 极紫外光刻光源发展面临的难题 |
| 5.2.2 概念设计方案 |
| 5.3 毛细管放电三束等离子体环带光源的形成 |
| 5.3.1 受力方式分析 |
| 5.3.2 等离子体终态形状的差异 |
| 5.3.3 三束等离子体环带光源的形成过程 |
| 5.4 毛细管放电三束等离子体的定性计算 |
| 5.4.1 洛仑兹力的作用 |
| 5.4.2 热压力的作用 |
| 5.4.3 等离子体辐射所需条件 |
| 5.5 毛细管放电三束等离子体光源的发展前景 |
| 5.5.1 较大的发光体积 |
| 5.5.2 较大的最佳收集角 |
| 5.5.3 可能的毛细管内部结构设计方案 |
| 5.5.4 具有良好应用前景的可调谐光源 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）电流波形对20cm长毛细管放电软X光激光的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外在毛细管放电泵浦软X射线激光研究方面的进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电中等离子体箍缩过程的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 产生软X射线激光的物理机制 |
| 2.2.1 离子的电子碰撞泵浦机制 |
| 2.2.2 离子的共振激发机制 |
| 2.2.3 离子的三体复合泵浦机制 |
| 2.2.4 Z箍缩与基于雪耙模型的理论模拟 |
| 2.2.5 Z箍缩过程 |
| 2.2.6 雪耙模型简介 |
| 2.3 等离子体状态的演变过程及激光产生的物理过程 |
| 2.3.1 工作介质处于被箍缩、加热、电离阶段（0-40ns） |
| 2.3.2 等离子体产生X光阶段（40-45ns） |
| 2.3.3 等离子体坍塌阶段（45ns后） |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电装置的工作原理及装置的维护 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电软X射线激光装置介绍 |
| 3.2.1 脉冲发生单元 |
| 3.2.2 脉冲整形单元 |
| 3.2.3 Marx发生器对Blumlein传输线的充电过程 |
| 3.2.4 毛细管放电单元 |
| 3.2.5 探测单元 |
| 3.2.6 预脉冲单元 |
| 3.2.7 装置的安装维修和调试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 20cm长毛细管放电软X光激光的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气压与电流幅值对产生激光的影响 |
| 4.2.1 气压对产生激光的影响 |
| 4.2.2 测试主脉冲电流幅值对激光产生的影响 |
| 4.3 不同形状的主脉冲电流波形对激光产生的影响 |
| 4.4 预脉冲电流对激光产生的影响 |
| 4.5 固有预脉冲对激光产生的影响 |
| 4.6 不同材料和形状的电极对出光的影响 |
| 4.6.1 不同材料的电极对出光的影响 |
| 4.6.2 不同形状的电极对出光的影响 |
| 4.7 真空对出光产生的影响 |
| 4.8 激光方向性实验 |
| 4.8.1 3mm小孔的实验 |
| 4.8.2 延长毛细管与XRD间距的实验 |
| 4.8.3 在XRD前加小孔的实验 |
| 4.9 判断多个尖峰的来源 |
| 4.10 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、毛细管放电泵浦软X光激光装置（论文参考文献）
- [1]毛细管放电泵浦46.9nm激光光斑与空间相干性的研究[D]. 李敬军. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [2]基于46.9nm激光的透射式数字全息成像研究[D]. 陆海强. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [3]毛细管放电69.8nm软X射线激光时间特性的研究[D]. 张文红. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [4]等离子体Z箍缩过程与类氖氩软X射线激光的研究[D]. 姜杉. 哈尔滨工业大学, 2015(02)
- [5]毛细管放电泵浦类钯氙软X射线光谱研究[D]. 徐苗. 哈尔滨工业大学, 2012(04)
- [6]毛细管放电泵浦46.9nm激光深度饱和研究[D]. 滕树鹏. 哈尔滨工业大学, 2011(05)
- [7]小电流低气压毛细管放电软X射线激光增益饱和输出研究[D]. 谢耀. 哈尔滨工业大学, 2011(05)
- [8]毛细管放电类氖氩46.9nm激光增益饱和输出研究[D]. 杨松涛. 哈尔滨工业大学, 2009(S2)
- [9]毛细管放电的X光激光若干特性及极紫外光刻光源研究[D]. 张兴强. 哈尔滨工业大学, 2008(02)
- [10]电流波形对20cm长毛细管放电软X光激光的影响[D]. 谢耀. 哈尔滨工业大学, 2007(02)