高级检索

ISSN1001-3806CN51-1125/TN 网站地图

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

CO2与Nd:YAG脉冲激光锡等离子体羽辉膨胀特性的研究

杨若琪 王新兵 兰慧

引用本文:
Citation:

CO2与Nd:YAG脉冲激光锡等离子体羽辉膨胀特性的研究

    作者简介: 杨若琪(1989-),女,硕士研究生,现从事激光等离子体及应用方面的研究。.
    通讯作者: 王新兵, xbwang@mail.hust.edu.cn
  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目(11304235)

  • 中图分类号: O434

Study on expansion characteristics of tin plasma plume produced by CO2 laser and Nd:YAG laser

    Corresponding author: WANG Xinbing, xbwang@mail.hust.edu.cn ;
  • CLC number: O434

  • 摘要: 为了研究激光光源对极紫外(EUV)等离子体碎屑的影响,采用脉冲Nd:YAG激光与CO2激光激发Sn产生等离子体,基于直接成像法,研究了等离子体羽辉在低气压中的膨胀特性。通过确定等离子体边界,计算出各个角度的等离子体羽辉膨胀边界随时间的变化规律,以及运动动能随运动路径的变化规律。结果表明,气压为10Pa时,在相同激光能量密度(2.5106mJ/cm2)的条件下,CO2脉冲激光作用锡靶产生EUV的等离子体动能小于Nd:YAG脉冲激光作用锡靶产生的等离子体动能;在减缓离子碎屑的研究中,CO2脉冲激光作为EUV的产生光源要优于Nd:YAG脉冲激光。这一结果对研究激光等离子体的应用是有帮助的。
  • [1]

    WAGNER C, HARNEA N. EUV lithography gets extreme[J].Nature Photonics, 2010, 4(1):24-26.
    [2]

    CHEN Y L, LI S N, WANG Q. Extreme ultraviolet source of microlithography based on laser induced plasma and discharge induced plasma[J]. Laser Technology, 2004, 28(6):561-564(in Chinese).
    [3]

    DOU Y P, SUN C K, LIN J Q. Laser-produced plasma light source for extreme ultraviolet lithography[J]. Chinese Optics, 2013, 6(1):20-33(in Chinese).
    [4]

    TOMIE T. Tin laser-produced plasma as the light source for extreme ultraviolet lithography high-volume manufacturing[J]. Micro/Nanolithography, 2012, 11(2):021109.
    [5]

    KOMORI H, UENO Y, HOSHINO H, et al. EUV radiation characteristics of a CO2 laser produced Xe plasma[J]. Applied Physics, 2006, B83(2):213-218.
    [6]

    HUSSEIN A E, DIWAKAR P K, HARILA S S, et al. The role of laser wavelength on plasma generation and expansion of ablation plumes in air[J]. Journal of Applied Physics, 2013, 113(14):143305.
    [7]

    LIU C Z, DOU Y P, HAO Z Q. Research on the dynamics of ion debris from Sn plasma by use of dual laser pulses[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2015, 35(1):44-47(in Chinese).
    [8]

    LIU Z H. The research on expansion dynamic process of nanosecond laser plasma use shadow mapping[D]. Changchun:Changchun University of Science and Technology, 2012:29-40(in Chinese).
    [9]

    LIN J Q, LIU Z H, LIU T H, et al. Shadowgraph investigation of plasma shock wave evolution from Al target under 355nm laser ablation.Chinese Physics,2014,B23(8):408-414.
    [10]

    WU T, WANG X B, TAN R. Research on pulsed CO2 laser produced Sn plasma plume expansion properties by shadowgraph technique[J]. Chinese Journal of Lasers, 2013, 40(1):36-40(in Chinese).
    [11]

    ZHENG P C, LIU H D, WANG J M, et al. Study on time evolution process of laser-induced aluminum alloy plasma[J]. Chinese Journal of Lasers, 2014, 41(10):254-260(in Chinese).
    [12]

    ZHANG H, CHAO L J, NI X W. Experimental diagnosis of electron density of laser induced air plasma by interferometry[J]. Acta Physica Sinica, 2008, 58(6):4034-4040(in Chinese).
    [13]

    ZHU D H, NI X W, CHEN J P. Effect of experimental parameters on elemental analysis of aluminum alloy by laser-induced breakdown spectroscopy[J]. Spectroscopy and Spectral Analysis, 2011, 31(2):319-322(in Chinese).
    [14]

    HUANG Q J. Study on the properties of plasma plume produced by pulsed laser ablation of metal Cu[J]. Laser and Infrared, 2014, 36(10):931-933(in Chinese).
    [15]

    ZHOU J, FENG W L, LIU Y, et al. Laser-induced plasma by high speed photography[J]. Journal of Applied Optics, 2011, 32(5):1027-1032(in Chinese).
    [16]

    BLEINER D, LIPPERT T. Stopping power of a buffer gas for laser plasma debris mitigation[J]. Journal of Applied Physics, 2009, 106(12):123301.
  • [1] 曾海峰郭磊李世光钟志坚李琛毅余江李显杰 . 从极紫外光刻发展看全球范围内的技术合作. 激光技术, 2023, 47(1): 1-12. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2023.01.001
    [2] 周素素王新兵尹培琪左都罗 . 脉冲激光诱导石墨等离子体羽辉特性研究. 激光技术, 2018, 42(6): 796-800. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.06.013
    [3] 王均武王新兵左都罗 . 激光诱导放电等离子体羽辉的研究. 激光技术, 2020, 44(2): 173-177. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.02.006
    [4] 朱新旺王新兵傅焰峰卢彦兆石玉华 . CO2激光等离子体极紫外光源收集镜研究. 激光技术, 2010, 34(6): 725-728. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.06.002
    [5] 赵小侠罗文峰张相武李院院杨森林 . 基于LIBS技术的黄铜等离子体特征参量的研究. 激光技术, 2013, 37(1): 93-96. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.023
    [6] 杨凯秦中立艾骏刘建国曾晓雁 . 纳秒光纤激光诱导等离子体沉积铜的研究. 激光技术, 2019, 43(2): 246-250. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2019.02.018
    [7] 许贝贝陆健张宏超高楼唐懋 . 高真空激光等离子体的同步移相干涉诊断及仿真. 激光技术, 2024, 48(1): 14-19. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2024.01.003
    [8] 罗锦锋宋世军王平秋刘全喜 . 激光等离子体对硅表面微纳粒子除去机理研究. 激光技术, 2018, 42(4): 567-571. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2018.04.025
    [9] 李凤舞左都罗王新兵 . CO2激光诱导空气等离子体放电通道特性研究. 激光技术, 2017, 41(6): 831-835. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.06.013
    [10] 尹培琪王新兵武耀星孙秦左都罗 . 脉冲Nd:YAG激光诱导水滴等离子体的实验研究. 激光技术, 2020, 44(6): 726-731. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.06.014
    [11] 冯彩玲王海旭秦水介 . 激光诱导等离子体加工石英微通道的研究. 激光技术, 2010, 34(4): 433-435,451. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.04.001
    [12] 吴涛王新兵唐建饶志明王少义 . 缓冲气压对CO2激光Al靶等离子体参量的影响. 激光技术, 2011, 35(6): 800-803. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2011.06.021
    [13] 张署光张磊余天宇张满奎 . 激光除锈过程中的等离子体强度研究. 激光技术, 2013, 37(1): 56-58. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.01.014
    [14] 唐建左都罗杨晨光程祖海 . 脉冲CO2激光诱导空气等离子体的光谱诊断. 激光技术, 2013, 37(5): 636-641. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2013.05.016
    [15] 张励维龚瑞昆王晓磊 . 粒径对激光诱导煤粉流等离子体特性的影响. 激光技术, 2017, 41(3): 438-441. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2017.03.026
    [16] 赵佳伟吴涛廖青潘子萌马子琦 . 组合脉冲激光铝等离子体的数值模拟研究. 激光技术, 2022, 46(6): 835-840. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2022.06.020
    [17] 赵小侠贺俊芳王红英杨森林李院院张相武 . 激光诱导紫铜等离子体过程中的逆韧制辐射效应. 激光技术, 2014, 38(3): 357-359. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2014.03.015
    [18] 张芳沛楼祺洪李红霞韩文杰邢宇华董景星沈严薛海中 . 1064nm激光诱导等离子体开关控制355nm脉宽可调输出. 激光技术, 2010, 34(1): 17-19,40. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.005
    [19] 于益王卫民鲁燕华谢刚彭跃峰 . 二极管激光光谱合束技术实验研究. 激光技术, 2010, 34(1): 138-140. doi: 10.3969/j.issn.1001-3806.2010.01.039
    [20] 罗贤锋游利兵徐健方晓东罗乐 . 基于激光诱导击穿光谱的元素成像技术研究进展. 激光技术, 2020, 44(1): 66-73. doi: 10.7510/jgjs.issn.1001-3806.2020.01.012
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  6059
  • HTML全文浏览量:  3151
  • PDF下载量:  580
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-30
  • 录用日期:  2015-04-02
  • 刊出日期:  2016-03-25

CO2与Nd:YAG脉冲激光锡等离子体羽辉膨胀特性的研究

    通讯作者: 王新兵, xbwang@mail.hust.edu.cn
    作者简介: 杨若琪(1989-),女,硕士研究生,现从事激光等离子体及应用方面的研究。
  • 1. 华中科技大学武汉光电国家实验室, 武汉 430074;
  • 2. 华中科技大学光学与电子信息学院, 武汉 430074
基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11304235)

摘要: 为了研究激光光源对极紫外(EUV)等离子体碎屑的影响,采用脉冲Nd:YAG激光与CO2激光激发Sn产生等离子体,基于直接成像法,研究了等离子体羽辉在低气压中的膨胀特性。通过确定等离子体边界,计算出各个角度的等离子体羽辉膨胀边界随时间的变化规律,以及运动动能随运动路径的变化规律。结果表明,气压为10Pa时,在相同激光能量密度(2.5106mJ/cm2)的条件下,CO2脉冲激光作用锡靶产生EUV的等离子体动能小于Nd:YAG脉冲激光作用锡靶产生的等离子体动能;在减缓离子碎屑的研究中,CO2脉冲激光作为EUV的产生光源要优于Nd:YAG脉冲激光。这一结果对研究激光等离子体的应用是有帮助的。

English Abstract

参考文献 (16)

目录

    /

    返回文章
    返回