CO2,O2,CF4液体微滴喷射靶激光等离子体光源光谱

摘要

基于软X射线辐射计量和极紫外投影光刻(EUVL)应用,研制了一台使用纳秒激光器的液体微滴喷射靶激光等离子体(LPP)极紫外光源.该光源由一个可连续控温的不锈钢电磁喷气阀门、YAG激光器和能同步控制喷气阀门和激光器的脉冲发生器组成.使用液氮作致冷剂,控温范围77～473 K.对于足够高的背景气压和低的阀门温度,当气体经过阀门脉冲式地喷入真空靶室内时,气体经过气一液相变碎裂成大量的液体微滴形成液体微滴喷射靶.首先,依据非相对论量子力学理论,使用原子光谱分析常用的Cowan程序,计算了O2,CO2和CF4等几种液体在1011～1012W·cm-2激光功率密度下可能相应产生的O4+,O5+,O6+,O7+,F5+,F6+和F7+离子的电偶极辐射跃迁波长和跃迁概率.其次,在激光焦点功率密度为8×1011W·cm-2时,测量了CO2,O2,CF4液体微滴喷射靶在6～20 nm波段的光谱.理论计算结果与实验结果相比较,得出了所测量谱线的电偶极辐射跃迁波长和跃迁概率以及跃迁能级所应归属的组态和光谱项.