Источник вакуумного ультрафиолета на основе капиллярного

УДК 533.9(06) Физика плазмы
М.А. АНИСИМОВА, И.В. ВИЗГАЛОВ, Е.Д. ВОВЧЕНКО,
Г.В. КОЙНАШ, А.С. САВЕЛОВ
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ИСТОЧНИК ВАКУУМНОГО УЛЬТРАФИОЛЕТА
НА ОСНОВЕ КАПИЛЛЯРНОГО РАЗРЯДА
В работе представлена конструкция источника излучения на основе
капиллярного разряда и приведены результаты предварительных экспериментов.
Задача создания источника вакуумного ультрафиолетового и
ультрамягкого рентгеновского направленного когерентного излучения
актуальна как для академической науки, так и для развития наукоемких
технологий в микроэлектронике. Активной средой для источников такого
рода является горячая неравновесная плазма, формируемая при быстром
подводе энергии, например, при взаимодействии лазерного излучения с
мишенями или в сильноточных импульсных разрядах.
Рис. 1. Источник капиллярного
разряда: 1 – крепежный фланец,
2 – фланец с отверстием для прокачки газа, 3 – катод, 4 –
фигурный изолятор, 5 – анод, 6 –
изолятор
для
крепления
электродов, 7 – фланец с
отверстием для наблюдения, 8 –
фланец с циркониевым фильтром
Среди электроразрядных установок можно выделить капиллярный
разряд [1], который обладает рядом преимуществ: компактностью,
относительной простотой, высокой эффективностью трансформации
электрической энергии в излучение, фиксированным положением
излучающей области в пространстве.
Конечной целью работы является создание экспериментального стенда
на основе капиллярного разряда как источника ВУФ-излучения, а также
сборка и наладка средств диагностики разряда данного типа.
Собранный экспериментальный стенд состоит из: вакуумной камеры с
размещенным в ней источником вакуумного ультрафиолета на основе
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 4
71
УДК 533.9(06) Физика плазмы
капиллярного
разряда
(рис. 1);
средств
вакуумной
откачки
(форвакуумный насос типа ВН-1, диффузионный пароструйный насос Н100/350); высоковольтной схемы (рис. 2), питающей электроразрядное
устройство и аппаратуру для оптической диагностики разряда.
Измерение тока разряда осуществляется с помощью пояса Роговского,
защищенного от электромагнитных помех разрезным экраном и
работающего в режиме трансформатора тока.
Рис. 2. Схема питания источника капиллярного разряда
Вследствие малости диаметра капилляра диагностика плазмы разряда
представляет определенные трудности. Предполагается для определения
электронной плотности использовать лазерную методику [2]. Для
отработки режима работы источника был выбран более простой в
реализации спектроскопический метод диагностики, обладающий рядом
достоинств: бесконтактностью измерений и отсутствием возмущающего
воздействия на объект, высокими чувствительностью и избирательностью
измерений. Для исследований в видимой области спектра используется
малый монохроматор типа МУМ, на входную щель которого излучение
фокусируется с помощью цилиндрической кварцевой линзы, регистрация
производится с помощью ФЭУ-58.
Предварительные эксперименты проводились при давлении в камере
p = 5 · 10–² мм. рт. ст. при напряжении U = 10 кВ на конденсаторе
емкостью С2 = 0,22 мкФ.
Амплитуда тока разряда Imax = 4,6 кА, период разряда 3 мкс. Таким
образом, показана работоспособность созданного точечного источника
излучения типа капиллярный разряд.
Список литературы
1. Klosner M.A., Silfvast W.T. // Optics letters, 1998. Vol. 23. № 20. October 15. P.16091611.
2. Кузнецов А.П., Голубев А.А., Козин Г.И., Коротков К.К., Мутин Т.Ю., Савелов А.С.,
Фертман А.Д. // Тез. докл. XI Всеросс. конф. по диагностике высокотемп. плазмы. Троицк.
2005. С.36–38.
72
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 4
УДК 533.9(06) Физика плазмы
ISBN 5-7262-0633-9. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2006. Том 4
73