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基于亚毫米气泡的易操作最小质量激光靶支架——激光等离子体极紫外光产生实例

DOI：10.1038/s41598-020-62858-3 期刊：Scientific Reports 出版年份：2020 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 低密度材料能够调控激光吸收的等离子体特性，从而增强量子束的产生。近期实用的极紫外光（EUV）是首个采用低密度靶材的激光等离子体源工业实例。本研究提出一种易操作的靶材源——基于在气泡上由聚电解质阳离子与阴离子表面活性剂制备的亚毫米级空心微胶囊。这些轻质微胶囊作为二氧化锡（IV）纳米颗粒（22–48%）表面涂层的支架，随后经干燥处理。作为概念验证研究，采用Nd:YAG激光器（7.1×101? W/cm2，1纳秒）烧蚀微胶囊，产生相对激光入射方向定向的13.5纳米EUV光。锡涂层微胶囊在13.5纳米2%带宽下的激光转换效率（CE）达0.8%，与块体锡（1%）相比具有竞争力。我们认为微胶囊聚集体可作为潜在的小型/紧凑型EUV源，并通过更换涂层元素未来可能成为其他量子束源。
作者： Christopher S. A. Musgrave，Shuntaro Shoji，Keiji Nagai
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究一种轻质、易操作的微胶囊支架涂覆氧化锡纳米粒子后，通过激光烧蚀产生极紫外光（EUV）的效果。

研究成果

该研究成功展示了轻质氧化锡包覆聚电解质微胶囊的制备及其作为激光烧蚀产生极紫外光支架的应用。这些微胶囊与块状锡相比显示出具有竞争力的激光转换效率，表明其在紧凑型极紫外光源方面具有潜力。未来工作可探索其他纳米颗粒涂层以实现不同量子束的产生。

研究不足

该研究在精确且频繁地将微胶囊输送至焦点位置方面面临局限，同时胶囊生产频率也存在问题。此外，还注意到胶囊产生的碳碎屑问题以及对高速靶材输送的需求。

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