自由电子抽运X射线激光的理论探讨

X射线激光是激光物理与等离子物理中的一个重要研究领域。目前，X射线激光研究多采用毛细管放电、高功率激光的多脉冲和短脉冲等抽运方式，而且绝大多数研究局限于软X射线波段。借鉴自由电子激光器的组成结构，提出一种产生X射线激光的新方案：用钨制成毛细管的空心电极取代自由电子激光器内的摇摆器，内充特定金属蒸气，如铜蒸气之类，使自由电子激光器变成自由电子抽运X射线激光器。运用电子碰撞电离、强流粒子束平衡体系理论方程与等离子复合特性等理论对这种新型X射线激光器的工作原理及其方案的可行性作了进一步的理论分析与探讨。     

在高度饱和桌面毛细管放电放大器中以4Hz重复率产生毫焦耳级软X射线激光脉冲

软 X射线激光有别于其它相干软 X射线辐射源的特性是其产生高能脉冲的潜力。由大型光学激光抽运的软 X射线激光输出能量已达几个毫焦耳。然而产生这些软 X射线激光脉冲的激光装置很大 ,而且它们的重复率限于几分钟一次或更少。前几年在研制以较高重复率运转的桌面软 X射线放大器方面已取得重要进展 [1 ]。在最近的工作中已演示用非常紧凑的桌面器件以 4Hz重复率产生毫焦耳量级的软 X射线激光脉冲[2 ] 。该结果在长 34 .5 cm毛细管放电等离子体柱中激发类氖氩电子在 46 .9nm波长上获得。这样的放大长度允许其增益长度乘积比获增益饱和所需…     

用激光脉冲列开发小型软X射线激光

1．前言X射线显微镜、X射线光刻等各种实际应用所期待的X射线激光的开发研究正在世界范围内进行。特别是利用固体靶在1kJ以下的照射能量，证实了能产生强的放大自发辐射（ASE），各国集中力量开展用电子碰撞激发机制的类氖Ge离子X射线研究。以确认增益饱和为目的的各种实验成果已有报道。日本理化研究所提出的用激光脉冲列激发X射线激光的方案，已由劳伦斯·里弗莫尔实验室和大皈大学所验证，确认了等离子体逐次有效的加热作用，公认为是一种有效的激发手段。但是，用这种方法产生类氖Ge离子X射线激光（波长19．6nm，23．6nm）也需要几…     

用于超短强激光与气体靶相互作用实验的新型前置差分抽运系统

介绍了用于超短超强激光脉冲 -脉冲气体靶相互作用研究的新型差分抽运系统 ,与高效高分辨率大面积透射光栅光谱仪配合 ,进行了超短激光脉冲辐照下氩气喷靶的软 X射线发射特性的实验研究。实验表明 ,该谱仪有足够的灵敏度参与超短强激光脉冲辐照气体靶的软 X射线产生、X射线激光乃至高次谐波实验的软 X射线光谱诊断工作。     

13nm投影光刻用激光等离子体软X射线源

软X射线投影光刻能够制作出特征线宽小于0．1μm的线条。激光等离子作源的研究是软X射线投影光刻中几项关键技术之一。本文报道了13nm投影光刻用激光等离子体软X射线源。对Sn（Z＝50）靶的激光打靶条件进行初步优化，测定了其在10～20nm波段范围内的辐射相对强度分布。     

用氘化铍作激光X射线靶的壳层材料

研究了相应国家点火装置（NIF）条件下的靶。讨论了用含有少量铜的氘化铍BeD2作靶的壳层材料。选择了保证DT燃料点火的靶的壳层参数和照射靶的X射线脉冲形状。表明了靶参数最佳时，它的热核释能为－19MJ,它相当于铍壳靶的热核释能。     

用双靶对接方法产生高强度7.9 nm类镍钕X射线激光

采用双弯曲靶对接技术和多脉冲驱动,结合新型线聚焦系统,在大阪大学激光工程研究所的Gekko装置上进行了类镍钕软X射线激光实验,以相对较低的驱动能量,获得了高强度的7.9nm软X射线激光输出。     

软X射线高反射率多层膜反射镜

日本松下技术研究所用准分子激光CVD工艺技术实现软X射线聚光用高反射率多层膜反射镜,这种反射镜是在硅基板上由钨(W)和硅(Si)交互沉积的多层膜(W/Si)构成椭圆柱面反射镜(尺寸:55×55mm~2,短半径60mm),(图1).多层膜的各层,在基板纵剖面内的膜厚是不同的.该椭圆形反射镜能把点光源发出的软X射线聚成光束.所发出的两条光线能聚焦成一点.     

C/Al软X射线多层膜反射镜

在λ=285nm波长处,选择了一种新的多层膜材料对C／Al。与Mo／Si,C／Si软X射线多层膜相比,正入射C／Al多层膜在150nm附近有很低的二级衍射峰。用磁控溅射法制备了C／Al软X射线多层膜样品,并用X射线小角衍射法对其结构进行了测试。     

用激光等离子体作光源的反射式X光显微镜

根据多层膜反射镜原理建立的X射线光学系统可获得微细物体放大成像的分辨率为0.2μm(波长为20nm时)。这个系统由激光等离子体光源、X射线聚光镜、20~x倍施瓦兹希尔德物镜、滤光片组和探测器组成。所使用的高质量的X光光学零件和精密调整光学系统,可获得在全通光口径下的分辨率为0.2μm,用二倍频Nd激光器,脉冲能量为0.5J,在一个脉冲间隔1.5ns时间内获得曝光是足够的。     

90年代多层膜软X射线反射镜的发展状况与未来动向

1　引言　　多层膜软 X射线反射镜简单地说是从E.Spiller开始 ,由 T.W.Barbee,Jr,A.V.Vinogradov,J.H.Underwood等人建立的基础 ,后来又有众多研究人员加入到此多层膜软 X射线反射镜的研究和应用研究中 ,不仅实现了反射镜的高品质化 ,而且还将其应用于分光、聚光、X射线望远镜、X射线显微镜、X射线激光器、激光核聚变等离子体观察、X射线缩小曝光 (极紫外光刻 )等 ,还开发了用于 X射线光束分离器、多层膜衍射光栅、超级反射镜、软 X射线偏光子等的元件 ,并取得了一定成果 ,到了 2 0世纪 90年代 ,多层膜软 X射线反射镜的品质 ,尤其…     

长波长软X射线多层膜的设计与制备

“长波长软X射线多层膜的设计与制备”这篇论文介绍了用离子束溅射法制备长波长软X射线多层膜的研究工作,并报道了一种新的材料组合C/Si用于28.4nm(43. 65eV)和30.4nm(40.78 eV)波段的多层膜反射镜,并且用离子束溅射装置制备了正入 射条件下的C/Si多层膜反射镜.同时,用软X射线反射计测量了样品的反射率,从实验结果看出,制备的多层膜样品在28.4nm和30.4nm波段附近的实测正入射反射率分别达到11.4%和14.3%,实验指标达到了国内领先水平,并接近了国际水平.     

常用材料软X射线多层膜的全波段设计

利用薄膜光学理论及材料在软X射线波段的原子散射因子,设计了大批量的软X射线多层膜的计算程序,对常用材料的膜系配对进行了优化设计,给出的结果对软X 射线整个波段内的多层膜膜系的选择有一定的指导意义。     

脉冲激光沉积制备TiN/AlN多层薄膜及其工艺研究

本文采用脉冲激光沉积（PLD）法,在单晶硅试样表面上沉积制备了TiN/AlN多层硬质薄膜;研究了激光能量、靶衬距离和基体温度等工艺参数对薄膜性能的影响。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和显微硬度仪方法研究了薄膜的性能。结果表明：薄膜由TiN和立方AlN细晶和无定型的非晶TiN、AlN组成,薄膜的调制周期尺寸均在λ=（50-200）nm范围内,多层结构界面清晰;当多层薄膜调制周期在100nm以下时,薄膜的显微硬度明显高于TiN和AlN的混合硬度值。     

电子龙讯

软X射线光学研究获重大突破中科院长春光机研究所短波光学研究小组,在软X射线光学研究方面,取得多项重大科研成果。软X射线是一种比可见光短得多的电磁辐射。中科院长春光机所在软X射线光学研究方面的重大突破是多层膜技术。它衍生的新一代软X射线光刻技术,将引起微电子工业的深刻革命。软X射线光刻技术,将满足在     

钛的ns脉冲激光氮化

报道用５ｎｓ脉冲激光通过激光气体合金化形成氮化钛的研究。通过探测发射光谱观察了氨化过程，用光学显微镜和扫描电子显微镜观察了氨化层的表面形貌，激光烧蚀飞行时间质谱和Ｘ射线衍射标征了氮化层。激光脉冲起着熔化钛表面和激活氮的作用，导致钛的液相氮化。同时，也发现生成的氨化层是富Ｔｉ的，由δ－ＴｉＮ和α—Ｔｉ组成。     

毛细管快放电中的管壁烧蚀

介绍了一台毛细管快放电软X射线激光实验装置，包括Marx发生器，Blumlein传输线和毛细管放电室等。在充入相同气压的气体(70～90Pa)和相同主脉冲(电流峰值30kA，上升沿30ns)放电条件下，通过观测其放电后的真空紫外波段辐射，对分别采用该装置固有的幅值为7kA和外加的幅值为30A的两种预脉冲时，聚乙烯毛细管和陶瓷毛细管的管壁烧蚀情况进行了研究。实验结果表明，采用7kA预脉冲和聚乙烯毛细管时，管壁烧蚀量大，导致真空紫外波段的积分谱呈连续状；而采用10～30A的预脉冲和高纯度陶瓷毛细管时，则有效地减少了管壁烧蚀量，谱线分辨性好。为进一步提高X射线激光能量转换效率、获得均匀等离子体柱、进而获得激光放大提供了依据。     

用多层X射线光学建立软X射线辐射的单色偏振束

髟多层反射光学建立了准单色偏振软Ｘ射线辐射的脉冲周期激光等郭体源，进行了多层反射镜反射系 和偏振特性的计算。实验结果与计算和会。     

软X射线多层膜光栅

详细介绍了软X射线多层膜光栅的国内外发展概况和广阔的应用领域，全面分析了它的制作工艺，并指出制作多层膜光栅的关键技术及解决方案。     

Ti:蓝宝石激光高时空分辨率记录图像

90年代末研制成近红外区振荡的极限脉冲宽度～5fs的Ti：蓝宝石激光器，重要的应用是以飞秒分辨率直接记录激光像(时间和强度线性变化)。自相关法要求预先知道脉冲形状，不能单值地判断飞秒脉冲宽度的时间轮廓。在不同波段(软X射线至红外区)和宽强度范围(每平方厘米面积皮瓦至拍瓦)，单次快速流逝过程图像的飞秒记录问题也未解决。