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纳米图案的相干桌面极紫外叠层成像技术
摘要: 相干衍射成像(CDI)或无透镜X射线显微镜技术因其在纳米结构和生物样品等高空间分辨率成像领域的应用潜力而备受关注。该技术无需在样品与探测器之间设置光学元件,通过迭代相位恢复算法即可从远场衍射图样中完整重建样品信息。因此,理论上在高数值孔径配置下可实现亚波长空间分辨率。随着超快激光技术的发展,基于高次谐波产生(HHG)的小型化桌面极紫外(EUV)光源已能提供高光子通量。本研究报道了新建立的高光子通量、高单色性30纳米HHG光束线,并采用扫描式CDI技术——叠层成像法,利用该桌面EUV光源对近周期纳米图案进行探测。在30纳米波长下,使用直径2.5微米的照明光束实现了约15×15微米的宽视场探测。通过对样品不同相邻位置记录的数百组远场衍射图样进行分析,利用扩展叠层迭代引擎成功重建了样品与照明光束。通过研究相位恢复传递函数,最终获得约32纳米的衍射极限重建分辨率。
关键词: 高阶谐波产生、叠层扫描成像、无透镜X射线显微镜、极紫外光、相干衍射成像
更新于2025-09-23 15:21:21
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25太瓦飞秒激光系统中的光束优化以实现高次谐波产生
摘要: 过去已证明,通过高能激光驱动高次谐波产生(HHG)可获得高通量的极紫外(XUV)光。然而,对于超过100毫焦的飞秒激光而言,其焦点处的峰值强度可能过高,不利于气体中的相位匹配HHG。我们提出通过添加定制波前项来优化焦点处空间分布的方法。当在氩气室中采用500毫焦钛宝石激光束的较大离焦光斑时,通过HHG获得了5.6微焦的XUV脉冲能量。
关键词: 波前校正、极紫外光、飞秒激光、高次谐波产生、钛宝石激光器
更新于2025-09-23 15:21:01
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含碲聚合物的合成及其作为极紫外光刻胶材料的性能研究
摘要: 研究了含侧链金刚烷酯基团的碲聚合物poly(Re-co-Te)-AD的合成、物理性质及光刻胶性能,该材料适用于极紫外激光光刻(EUVL)系统。通过间苯二酚(Re)与四氯化碲(TeCl4)的缩合反应制备含羟基的碲聚合物poly(Re-co-Te),再与金刚烷溴乙酸酯缩合得到目标聚合物poly(Re-co-Te)-AD。同时考察了其物理性质(溶解性、成膜性、热稳定性)和光刻胶性能(2.38 wt% TMAH水溶液浸泡后的厚度损失、EUV曝光设备中的放气特性、EUV曝光条件下的感光度)。
关键词: 金刚烷基酯,合成,抗蚀剂,极紫外光,碲
更新于2025-09-23 15:21:01
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亚太赫兹辐射加热的真空电弧等离子体作为极紫外光源
摘要: 本文展示了关于强亚太赫兹辐射与真空电弧放电产生的高度非均匀膨胀等离子体相互作用的首次实验研究结果。通过回旋管聚焦的亚太赫兹辐射对真空电弧放电产生的钽等离子体进行额外加热,该辐射功率高达250千瓦,波长为1.2毫米。文中给出了极紫外范围的光发射特性。
关键词: 回旋管、真空电弧等离子体、极紫外光、亚太赫兹辐射
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光产生等离子体中的共振增强(概念与应用) || 前页内容
摘要: 撰写本书的动机在于展示利用穿过狭窄且延展的激光产生等离子体羽流的激光脉冲,在新近兴起的共振增强高次谐波产生(HHG)领域所取得的最新研究成果。显然,该领域的发展旨在通过精确研究共振效应——即在精细调节驱动脉冲与共振点匹配的过程中,来提高谐波产率。本书旨在向读者介绍在某些谐波、自电离态以及具有强振子强度的离子跃迁条件重合的情况下,最新发展的等离子体谐波产生方法。本书展示了如何运用这种方法来改进等离子体谐波技术。
关键词: 极紫外光、等离子体谐波、激光产生的等离子体、高阶谐波产生、共振增强、极紫外光、非线性光学、高次谐波产生
更新于2025-09-19 17:13:59
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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
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。
关键词: 极紫外光、氧化锡纳米颗粒、钕钇铝石榴石激光器、微胶囊、低密度材料、激光等离子体
更新于2025-09-19 17:13:59
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利用激光等离子体相互作用产生携带轨道角动量的强阿秒脉冲
摘要: 具有螺旋相位前沿的光束携带轨道角动量(OAM),为相干光束提供了额外的自由度。虽然OAM光束可通过相位板或光栅从高斯激光束轻松获得,但在极紫外(XUV)波段实现这一过程极具挑战性——尤其是对于高强度XUV的情况。本文通过理论与数值模拟证明:当相对论强度的圆偏振高斯光束(非涡旋光束)正入射靶材时,其本征动力学过程会自然产生携带OAM的高强度表面谐波。相对论性表面振荡通过著名的相对论振荡镜机制将激光脉冲转化为高强度XUV谐波辐射。研究表明,谐波产生过程的方位角与径向依赖性会将激光束的自旋角动量转化为轨道角动量,从而产生携带OAM的高强度阿秒脉冲(或脉冲串)。
关键词: 激光等离子体相互作用、轨道角动量、相对论振荡镜、极紫外光、阿秒脉冲
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 利用双驱动光束在高次谐波产生中转移轨道角动量
摘要: 光束可同时携带自旋角动量和轨道角动量(OAM)。前者与其偏振态相关,后者则源于其波前的几何特性。典型OAM光束具有"甜甜圈"状强度分布和螺旋波前,携带以?为单位的整数倍角动量。自上世纪90年代末被"重新发现"以来,可见光波段的OAM光束在光学、显微技术、量子信息传输等领域获得了无数应用。近期重大进展是通过同步辐射源、自由电子激光器及高次谐波产生(HHG)技术,实现了极紫外(XUV)波段OAM光束的生成。后者可产生超短XUV OAM光束,用于飞秒至阿秒时间尺度的时分辨研究。值得注意的是,我们证明尽管HHG是非微扰过程,驱动光束向谐波的OAM转移却是纯参量性的——即第q次谐波(可视为q个红外光子的上转换)携带q倍于驱动光的OAM[3,4]。但该规则严重限制了XUV发射OAM的选择灵活性。本文报道突破此简单方案的实验:若OAM转移确实呈参量行为,使用不同OAM的双驱动光束应能完全调控谐波发射。我们通过额外"扰动"光束实现了谐波OAM值的任意调节[2](见图)。第二部分研究该微扰描述的适用极限,发现增强扰动时高阶扰动产额可能超越零阶。为解释这一看似违背HHG参量过程描述的结果,我们基于焦点处整体电场波前分析,推导出双光束HHG定量理论[1],该理论完美复现实验结果,深化了对高次谐波产生中OAM转移复杂相互作用机制的理解。
关键词: 参数过程、轨道角动量、极紫外光、高次谐波产生、主动光栅
更新于2025-09-12 10:27:22
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Nd:YAG激光产生的微滴锡等离子体中的辐射传输与光学深度标度
摘要: 基于锡液滴的1微米激光等离子体极紫外(EUV)光源发射光谱的光学深度实验标度关系表明:通过单一关键参数——等离子体光学深度构建的标度关系,可精确描述液滴直径(16-65微米)和激光脉宽(5-25纳秒)大范围变化时等离子体复合光谱发射的观测变化。实验在1.4×1011 W/cm2恒定激光强度下进行,该强度能使13.5纳米附近2%带宽(工业EUV光刻相关波段)的发射能量占总光谱能量的比例达到最大值。采用一维辐射传输模型发现:等离子体相对光学深度随液滴尺寸线性增长,且斜率随激光脉宽增加而增大。对于小液滴和短脉宽情况,13.5纳米附近2%带宽的发射光占总光谱能量的比例可超过14%,这使得Nd:YAG激光转换为工业可用EUV辐射的转换效率有望媲美当前最先进的CO?激光驱动源。
关键词: 微滴锡等离子体、钕钇铝石榴石激光器、光学深度、辐射传输、极紫外光
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年IEEE欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 过渡金属等离子体中共振高次谐波产生的理论研究
摘要: 高次谐波产生(HHG)是一种利用桌面实验装置生成极紫外和软X射线辐射的极具前景的技术。虽然HHG的转换效率通常较低,但提高谐波产率的一种替代方案是使用过渡金属等离子体作为产生介质——该介质中已观测到多个共振增强的谐波峰[1]。本研究通过我们最新发展的最先进全电子第一性原理模拟方法TD-CASSCF和TD-ORMAS[2-4],对过渡金属元素的HHG过程进行了数值模拟。锰及其阳离子(图1中"活性3p轨道")的计算谐波谱在51 eV处呈现增强峰,成功复现了实验观测结果[5,6]。图1中的箭头标明了截止定律预测的各离子态截止位置(cid:7)(cid:15) [公式:(cid:7)(cid:15) (cid:20) (cid:8)(cid:16) (cid:17) (cid:5)(cid:2)(cid:4)(cid:6)(cid:9)(cid:16),其中(cid:8)(cid:16)和(cid:9)(cid:16)分别表示电离能和有质动力能]。截止位置超出起始离子态对应值的现象表明产生了更高价态的离子(即等离子体)。本方法的优势之一在于可冻结特定轨道运动以揭示物理机制——当冻结3p轨道时,增强峰消失(图1中"冻结3p轨道"),这明确证实该峰源自其位置[5]所暗示的3p-3d巨共振效应,因而体现了多电子效应。我们进一步分析了三条3p-3d跃迁谱线((cid:10) (cid:20) (cid:18)(cid:4)(cid:1)(cid:3)(cid:21))对增强峰的贡献,发现它们通过相长干涉共同形成了51 eV处的增强峰。
关键词: 高次谐波产生、TD-CASSCF、软X射线、过渡金属等离子体、TD-ORMAS、极紫外光
更新于2025-09-12 10:27:22