是50mm到200mm的旋轉(zhuǎn)圓盤2，部分浸入錫液3中1mm到2mm，邊緣與錫液3接觸部分的厚度均勻，厚度可以為1mm到5mm。本實(shí)施例中旋轉(zhuǎn)圓盤2不銹鋼構(gòu)成，半徑100mm，邊緣厚度1mm，浸入錫液1mm 0
[0031]如圖2和圖3所示，利用電機(jī)13通過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)軸14使其旋轉(zhuǎn)，儲(chǔ)錫池1中的錫液3在摩擦力和張力的作用下附著在旋轉(zhuǎn)圓盤2圓周表面，旋轉(zhuǎn)圓盤2轉(zhuǎn)速控制在10轉(zhuǎn)/秒到20轉(zhuǎn)/秒。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)圓盤2轉(zhuǎn)速為10轉(zhuǎn)/秒。在高速旋轉(zhuǎn)的離心力作用下，大部分附著的液態(tài)錫會(huì)與旋轉(zhuǎn)圓盤2旋轉(zhuǎn)的方向同向、沿旋轉(zhuǎn)圓盤2的切線逸出；
[0032]如圖1和圖2所示，在離旋轉(zhuǎn)圓盤2 —定距離的儲(chǔ)錫池1內(nèi)與儲(chǔ)錫池1底面垂直固定一個(gè)對(duì)錫浸潤(rùn)性較差的、中間開(kāi)有第一圓孔6的阻攔屏5，該屏寬度可以5mm到10mm、厚度可以1mm到2mm、高度可以250mm到300mm，可以由絕緣、耐高溫且對(duì)錫浸潤(rùn)性較差的陶瓷或者玻璃構(gòu)成，使得所有從旋轉(zhuǎn)圓盤2逸出的錫液都被阻攔屏5擋住，重新流回儲(chǔ)錫池1中。只有沿某一切線方向的錫液可以通過(guò)第一圓孔6，第一圓孔6直徑為5mm到7mm，即經(jīng)過(guò)第一圓孔6后產(chǎn)生沿一定方向以一定速度飛行的錫流。本實(shí)施例中，阻攔屏5寬度5mm，厚度1mm，高度250臟，由陶瓷構(gòu)成，第一圓孔6直徑5mm ；
[0033]如圖1和圖2所示，在錫液滴通過(guò)的路徑上設(shè)置一個(gè)旋轉(zhuǎn)圓面屏7，旋轉(zhuǎn)圓面屏7與旋轉(zhuǎn)圓盤2同軸，旋轉(zhuǎn)圓面屏7半徑可以為200mm到300mm，厚度可以為1mm到2mm，寬度可以為5mm到10mm，可以由絕緣、耐高溫并且對(duì)錫浸潤(rùn)性較差的陶瓷或者玻璃構(gòu)成，和第一電極9、第二電極10相連，從而和第一電極9、第二電極10有一樣的旋轉(zhuǎn)速度。如圖3所不，旋轉(zhuǎn)圓面屏7表面每隔相同的距離會(huì)有相同大小的第二圓孔8，第一圓孔6直徑可以為1mm到2_，所有第二圓孔8組成的平面與旋轉(zhuǎn)圓盤2的盤面重合，旋轉(zhuǎn)圓面屏7旋轉(zhuǎn)使得錫流體周期性地通過(guò)旋轉(zhuǎn)圓面屏7，即經(jīng)過(guò)旋轉(zhuǎn)的第二圓孔8組后形成周期性的錫液滴。本實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)圓面屏7寬度5mm，厚度1mm，半徑250mm，由陶瓷構(gòu)成，第二圓孔8組直徑1mm ；；
[0034]如圖4所示，第一電極9和第二電極10為斗笠形，電極可以由導(dǎo)電且耐高溫的銅、鎳或者覆蓋鉬的銅構(gòu)成，其半徑可以大于旋轉(zhuǎn)圓面屏7的半徑20mm到30mm。本實(shí)施例中，第一電極9和第二電極10半徑270mm，由銅構(gòu)成；
[0035]如圖2和圖3所示，第一電極9和第二電極10的電極頂端19朝向相反，第一電極9和第二電極10以旋轉(zhuǎn)圓盤2鏡像對(duì)稱；第一電極9和第二電極10緊貼固定在旋轉(zhuǎn)圓面屏7外側(cè)，第一電極9的電極頂端19固定連接絕緣圓桿10、絕緣圓桿10固定穿過(guò)旋轉(zhuǎn)圓盤2的圓心、與第二電極10固定連接，然后與電機(jī)轉(zhuǎn)軸14固定。如圖2所示，兩個(gè)電極處在儲(chǔ)錫池1之外，第一電極9、第二電極10電極邊緣18之間有一個(gè)間隙，構(gòu)成放電區(qū)間；
[0036]如圖2和圖3所示，所述激光器15安裝在旋轉(zhuǎn)圓面屏7外側(cè)，激光束與旋轉(zhuǎn)圓盤2同一平面，與儲(chǔ)錫池2底平面垂直，通過(guò)聚焦透鏡16，穿過(guò)第一電極9和第二電極10構(gòu)成放電區(qū)，其光束焦點(diǎn)位于所述放電區(qū)正中，用于轟擊從小圓孔7組飛逸出的錫液滴；
[0037]如圖2和圖3所示，第一電極9、第二電極10之間通過(guò)放電電容11加上高電壓，當(dāng)電極間隙間真空時(shí)，電極間是絕緣的；當(dāng)錫蒸氣將兩個(gè)電極邊緣18的連接起來(lái)后，電極邊緣18的這一點(diǎn)出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象并有高強(qiáng)度的擊穿電流產(chǎn)生。擊穿電流帶來(lái)Z箍縮現(xiàn)象，使得初步電離的等離子體進(jìn)一步壓縮電離，產(chǎn)生高溫高密度的等離子體，從而達(dá)到極紫外的產(chǎn)生條件。當(dāng)箍縮結(jié)束后，產(chǎn)生的等離子體消散，電極間恢復(fù)絕緣。因?yàn)榈谝浑姌O9、第二電極10旋轉(zhuǎn)，每次擊穿放電的點(diǎn)不同，減小了放電對(duì)電極的損耗。放電產(chǎn)生大量的熱通過(guò)絕緣圓桿11和旋轉(zhuǎn)圓盤2傳入到有溫度控制器3的儲(chǔ)錫池2中，減小了熱負(fù)載。
[0038]以上所述為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明不局限于實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容。凡是不脫離本發(fā)明所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光誘導(dǎo)液滴靶放電產(chǎn)生等離子體的裝置，其特征在于，包括儲(chǔ)錫池(1)、旋轉(zhuǎn)圓盤(2)、溫度控制器(4)、阻攔屏(5)、旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)、第一電極(9)、第二電極(10)、絕緣圓桿(11)、放電電容(12)、電機(jī)(13)、激光器(15)和聚焦透鏡(16); 所述儲(chǔ)錫池(1)內(nèi)盛有錫液(3)，并通過(guò)溫度控制器(4)控制錫液處于液態(tài)； 所述旋轉(zhuǎn)圓盤(2)安裝在儲(chǔ)錫池(1)水平方向的一端，部分浸入錫液(3)中；旋轉(zhuǎn)圓盤(2)的旋轉(zhuǎn)方向在儲(chǔ)錫池⑴液面之下指向阻攔屏(5)方向；旋轉(zhuǎn)圓盤(2)圓軸中心通過(guò)絕緣圓桿(11)和電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)軸固定連接； 所述阻攔屏(5)安裝在儲(chǔ)錫池(1)水平方向的另一端，其表面設(shè)有第一圓孔(6)，阻攔屏(5)作用是使錫滴重新流回錫池中，只有在其中一條切線方向的錫液滴能通過(guò)第一圓孔(6);旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)安裝在儲(chǔ)錫池⑴外側(cè)，其與旋轉(zhuǎn)圓盤(2)同圓心，其表面設(shè)有第二圓孔⑶；所述旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)在電機(jī)(13)的帶動(dòng)下，與旋轉(zhuǎn)圓盤等角速度同步旋轉(zhuǎn)，使得第一圓孔(6)逸出的錫滴周期性地通過(guò)第二圓孔⑶逸出，形成錫液滴流； 所述第一電極(9)和第二電極(10)為斗笠形，兩個(gè)電極的斗笠形的電極頂端朝外，以旋轉(zhuǎn)圓盤(2)鏡像對(duì)稱固定，緊貼固定在旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)外側(cè)；第一電極(9)和第二電極(10)的頂端內(nèi)側(cè)與分別絕緣圓桿(11)的兩端固定連接；第二電極(10)頂端外側(cè)與電機(jī)(13)的轉(zhuǎn)軸固定連接；第一電極(9)和第二電極(10)邊緣之間有一個(gè)間隙，構(gòu)成放電區(qū)；所述放電電容(12)的兩極分別與第一電極(9)和第二電極(10)相連，為電極提供放電電壓； 工作時(shí)，所述激光器(15)產(chǎn)生的激光束通過(guò)聚焦透鏡(16)，聚集于電極放電區(qū)中，用于轟擊旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)飛逸出的錫液滴。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述阻攔屏(5)與旋轉(zhuǎn)圓盤(2)所在平面垂直，與旋轉(zhuǎn)圓盤(2)不接觸；所述阻攔屏(5)表面上與旋轉(zhuǎn)圓盤(2)所在平面正對(duì)的位置上開(kāi)設(shè)有第一圓孔出)；所述旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)表面中軸線上開(kāi)設(shè)有等距離分布的若干個(gè)大小相同的第二圓孔(8)，所有第二圓孔⑶的圓心組成的平面與旋轉(zhuǎn)圓盤(2)的圓平面基本重合，阻攔屏(5)上的第一圓孔的圓心位于第二圓孔(8)的圓心組成的平面上。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，旋轉(zhuǎn)圓盤(2)包括不銹鋼、鋁合金或其它對(duì)錫不侵潤(rùn)材料構(gòu)成，和錫液(3)接觸的邊緣部分的厚度均勻，厚度為1_到5_且厚度均勻。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3所述的裝置，其特征在于，所述激光器(15)安裝在旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)外側(cè)，其產(chǎn)生的激光束與第二圓孔(8)圓心組成的平面同一平面，與儲(chǔ)錫池(1)底平面垂直；激光束通過(guò)聚焦透鏡(16)，穿過(guò)第一電極(9)和第二電極(10)構(gòu)成放電區(qū)，其光束焦點(diǎn)位于所述放電區(qū)正中，用于轟擊旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)飛逸出的錫液滴。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述第一電極(9)和第二電極(10)由電阻率小、熱導(dǎo)率大的耐熱材料構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的裝置，其特征在于，儲(chǔ)錫池⑴中的錫液(3)為單質(zhì)錫液或錫合金液，錫液溫度能通過(guò)溫度控制器(3)保持恒定。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述阻攔屏(5)和旋轉(zhuǎn)圓面屏(7)由陶瓷或者玻璃制成；所述的絕緣圓桿(11)電氣絕緣，具有良好的導(dǎo)熱性。8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于第一圓孔的直徑為5mm到7_，第二圓孔的直徑為1mm到2mm。9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，通過(guò)改變電機(jī)￠)的轉(zhuǎn)速，從而改變產(chǎn)生錫滴的大小。10.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的裝置，其特征在于，整個(gè)裝置處于真空腔(17)中，防止液態(tài)錫氧化。
【專利摘要】本發(fā)明提出一種激光誘導(dǎo)液滴錫靶放電產(chǎn)生等離子體極紫外光源的裝置，包括儲(chǔ)錫池、旋轉(zhuǎn)圓盤、錫液、溫度控制器、阻攔屏、旋轉(zhuǎn)圓面屏、電極對(duì)和激光器等。該裝置通過(guò)將旋轉(zhuǎn)圓盤部分浸入液態(tài)錫中，利用了高速圓周離心力作用產(chǎn)生逃逸的液態(tài)錫，阻攔屏和旋轉(zhuǎn)圓面屏的阻擋和選通作用，產(chǎn)生周期性的錫液滴，通過(guò)電極對(duì)，在激光的作用下產(chǎn)生極紫外光。本裝置通過(guò)讓激光作用在的錫液滴而非作用在電極上的液態(tài)錫膜上，解決了傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)放電圓盤電極液體錫靶供應(yīng)裝置中工作頻率不高、電極壽命短的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了裝置的設(shè)計(jì)精度，方便了靶材的補(bǔ)充，提高了裝置連續(xù)工作的壽命和穩(wěn)定性。
【IPC分類】H05G2/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105376919
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510751138
【發(fā)明人】王均武, 王新兵, 蘭慧, 左都羅, 陸培祥
【申請(qǐng)人】華中科技大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年11月6日