(57)【要約】  本発明は、液体物質（３１）を受け入れるためのリザーバ（１１）と、リザーバ（１１）と流体連通している出口ノズル（１７ａ）と、出口ノズル（１７ａ）における液体物質（３１）に作用して連続した液滴として出口ノズル（１７ａ）から出させる圧電駆動手段（２９、３２）とを備える液滴供給装置に関する。精度の改善は、一端において圧電アクチュエータ（２９）によって駆動され、自由な他端において出口ノズル（１７ａ）のすぐ上流で液体物質（３１）に浸漬されている被駆動ピストン（３２）を備える圧電駆動手段（２９、３２）を設けることによって達成される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体物質（３１）を受け入れるためのリザーバ（１１）と、前記リザーバ（１１）と流体連通している出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）と、前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）における前記液体物質（３１）に作用して連続した液滴として前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）から出させる圧電駆動手段（２９、３０、３２）とを備える液滴供給装置（１０、３４ａ、３４ｂ、４３）において、前記圧電駆動手段（２９、３０、３２）が、被駆動ピストン（３２）を備え、該被駆動ピストン（３２）が、一端において圧電アクチュエータ（２９、３９）によって駆動され、自由な他端において前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）のすぐ上流で前記液体物質（３１）に浸漬されていることを特徴とする液滴供給装置。
【請求項２】
前記液体物質が、溶融物質（３１）であり、前記リザーバ（１１）が、前記溶融物質（３１）を溶融状態に保つために、加熱手段（１４、１５）によって加熱されることを特徴とする、請求項１に記載の液滴供給装置。
【請求項３】
前記リザーバ（１１）が、外筒（１６）によって囲繞されており、前記加熱手段（１４、１５）が、抵抗加熱器（１４）を備え、該抵抗加熱器（１４）が、前記外筒（１６）の周り、および、好ましくは前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）の周りに巻き付けられており、特にレーザ溶接部（１５）によって、熱的および機械的に前記外筒（１６）に固定されていることを特徴とする、請求項２に記載の液滴供給装置。
【請求項４】
前記リザーバ（１１）および好ましくは前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）が、バンドヒータによって囲まれていることを特徴とする、請求項２に記載の液滴供給装置。
【請求項５】
フィルタ（１９）が、前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）の上流に設けられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項６】
前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）、前記被駆動ピストン（３２）、および前記フィルタ（１９）が、それぞれ、前記リザーバ（１１）と着脱可能に結合されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項７】
前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）が、前記被駆動ピストン（３２）が前記圧電アクチュエータ（２９、３９）によって周期的に駆動されるときに、所望の振動数において前記液体物質（３１）の連続的な液滴流を供与するように構成されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項８】
前記出口ノズル（１７、１７ａ）が、別個のノズルディスク（２１）を備え、該ノズルディスク（２１）が、ノズルケーシング（２０）内に保持され、クランプ装置（１８）によって前記リザーバ（１１）と着脱可能に結合されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項９】
前記出口ノズル（１７、１７ｂ）が、単一部品のノズルユニット（２４）を備え、該ノズルユニット（２４）が、クランプ装置（１８）によって前記リザーバ（１１）と着脱可能に結合されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項１０】
ノズルディスク（２１）またはノズルユニット（２４）が、それぞれ、金属またはセラミックから作製されており、微細加工されたノズルオリフィス（２３）を備えることを特徴とする、請求項８または９に記載の液滴供給装置。
【請求項１１】
前記リザーバ（１１）内の前記液体物質（３１）に圧力を加えるための圧力印加手段（１３）が設けられており、これにより、前記液体物質（３１）が、前記リザーバ（１１）から前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）へ送られるようになっていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項１２】
前記圧力印加手段が、前記リザーバ（１１）の内部に通じているコネクタチューブ（１３）を備えることを特徴とする、請求項１１に記載の液滴供給装置。
【請求項１３】
前記リザーバ（１１）が、前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）とは反対側にカバー（１２）を備え、前記被駆動ピストン（３２）が、前記カバー（１２）に取り付けられており、前記圧電アクチュエータ（２９）が、所望の振動数を前記連続した液滴に適用することを目的として、前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）において前記液体物質に圧力波を発生させるように前記被駆動ピストン（３２）の変位を生じさせるために、前記カバー（１２）と前記被駆動ピストン（３２）との間に配置されている特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項１４】
前記リザーバ（１１）が、前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）とは反対側において、熱的に絶縁されたフランジ（３８）によってケーシング（３５）内に吊り下げられており、前記圧電アクチュエータ（３９）が、前記フランジ（３８）と前記ケーシング（３５）との間に配置されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項１５】
前記リザーバ（１１）には、前記圧電アクチュエータ（２９）の温度を有害な温度未満に維持するように前記圧電アクチュエータ（２９）を冷却するための冷却システム（２６）が設けられていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項１６】
前記冷却システム（２６）が、前記圧電アクチュエータ（２９）への熱経路が形成された状態で、加熱される前記リザーバ（１１）の外部に配置されていることを特徴とする、請求項１５に記載の液滴供給装置。
【請求項１７】
機械的な予備荷重機構が、前記圧電アクチュエータ（２９）のために設けられていることを特徴とする、請求項１３に記載の液滴供給装置。
【請求項１８】
熱シールド（３３）が、前記被駆動ピストン（３２）の少なくとも一部のために設けられており、前記熱シールド（３３）が、前記液体物質（３１）から前記圧電アクチュエータ（２９）への熱流束を低減することを特徴とする、請求項１３に記載の液滴供給装置。
【請求項１９】
前記リザーバ（１１）および前記出口ノズル（１７、１７ａ、１７ｂ）が、交換可能なカートリッジ（１０）の一部であり、該交換可能なカートリッジ（１０）が、ケーシング（３５）内に配置され、絶縁手段、好ましくは絶縁フランジ（３６、３８）によって、前記ケーシング（３５）から熱的に絶縁されていることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の液滴供給装置。
【請求項２０】
極紫外線または軟Ｘ線を発生させるための光源（４０）であって、極紫外線または軟Ｘ線を発生させるための生成位置（４８）を含むチャンバ（４１）と、液体物質の液滴を前記生成位置（４８）へ供給するための液滴供給装置（４３）であって、前記液体物質が、より高いエネルギー状態へ励起されたときに、極紫外線または軟Ｘ線を放射することができる液滴供給装置（４３）と、前記生成位置（４８）において前記液滴を照射するための照射手段（４５）とを備える光源（４０）において、前記液滴供給装置（４３）が、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の液滴供給装置であることを特徴とする光源（４０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴生成の技術分野に関する。本発明は、請求項１の前文に記載の液滴供給装置に関する。本発明は、このような液滴供給装置を備える光源にさらに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な技術分野において、所定の軌道に射出される所定のサイズおよび液滴振動数の連続的な一連の液滴を生成することが必要である。液滴の物質は、例えば、溶液または溶融金属であってもよい。このような液滴供給装置が使用される一技術分野は、極紫外線または軟Ｘ線の発光源である。
【０００３】
極紫外線（ＥＵＶ）は、１２１ｎｍ〜１０ｎｍの波長を有する電磁放射であり、一方、軟Ｘ線は、１０ｎｍ〜１ｎｍの範囲内である。ＥＵＶ源または軟Ｘ線源では、放射線放出プラズマが、ターゲット物質を照射することによって生成される。ターゲット物質を生成位置へ供与するための再生式の解決策は、液滴に基づくターゲット供給装置を備える。ターゲット物質を励起する放射は、パルスレーザビームであってもよく、これにより、レーザ生成プラズマ（ＬＰＰ）が生成される。ターゲットの供与は、パルスレーザビームと同期させなければならない。放射は、一般に、集められて、光源の外部での利用のために中間領域に向けられる。
【０００４】
集光器の焦点に対するターゲット物質の形成および供与は、熱および流体の管理ならびに供給装置の液滴生成の問題と密接に関連している。
【０００５】
噴射ノズルと結合された振動器を用いて連続的な液滴流を形成するための、軟Ｘ線源に利用される方法が、H．M．Hertzらの「Debris  free  soft  x-ray  generation  using  a  liquid  droplet  laser  plasma  target」（U.S.,SPIE,Vol.2523,pp.88-93）に開示されている。磁気コイル振動器に基づく別の方法が、「A  continuous  droplet  source  for  plasma  production  with  pulse  lasers」（U．K．，Journal  of  Physics  E:Scientific  instruments，Vol.7,1974,pp.715-718）に開示されている。
【０００６】
２００℃の温度の金属液滴流を生成する、米国特許第５，１７１，３６０号明細書に示されている機器などの他の供給システムが、はんだ付け用途に使用されている。発展した同様の液滴生成器が、Rev．Sci．Instr．58（1987）279に開示されている。別の一般的な連続式またはオンデマンド式のはんだ噴出装置が、米国特許第６，２２４，１８０号明細書に開示されている。液体金属内の衝撃伝達装置を含む、音波衝撃によってオンデマンドで液滴を生成するための方法および機器が、米国特許第５，５９８，２００号明細書に開示されている。
【０００７】
欧州特許第０１８６４９１号明細書は、プラズマ源の生成により軟Ｘ線を発生させるための機器であって、低圧力容器と、該低圧力容器内の衝撃領域における高エネルギービームの生成および供給を行うために該低圧力容器と関連付けられた、レーザビームなどのエネルギービーム手段と、該低圧力容器内の衝撃領域へ液体ターゲット物質を供給するために該低圧力容器と関連付けられた、高エネルギービームターゲット供給手段によって衝撃を与えられたときにＸ線を放出することのできる、水銀などの液体ターゲットと、高エネルギービームが低圧力容器の衝撃領域における液体ターゲット物質に衝撃を与えるようにエネルギービーム手段と結合された制御手段とを備える機器について開示している。水銀の滴は、表面張力の作用により容器内の微細チューブの端部において形成され、微細チューブと連結された圧電素子によって設定された振動によって落下する（米国特許出願公開第２００９／０２３０３２６号明細書または米国特許出願公開第２０１０／００９０１３３号明細書も参照）。
【０００８】
国際公開第２００６／０９３６８７号パンフレットは、液滴形成キャピラリと流体連通しており、かつプラズマ源物質を液体状に保つのに十分な選択された温度範囲内に維持される液滴生成器プラズマ源物質リザーバを有する液滴生成器と、液滴生成器プラズマ源物質リザーバと流体連通しており、かつ液滴生成器の作動中に液滴生成器プラズマ源物質リザーバへ移動させるための液体状のプラズマ源物質の補充量を少なくとも保持する供給リザーバを有するプラズマ源物質供給システムと、液滴生成器の作動中に供給リザーバから液滴生成器プラズマ源物質リザーバへ液体プラズマ源物質を移動させる移動機構とを含む、ＥＵＶ光源プラズマ源物質処理のシステムおよび方法について開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
これまでに知られている液滴供給装置は、効率の改善されたレーザにより駆動される光源において、極紫外線または軟Ｘ線の放射を行うには、液滴のサイズおよび軌道の精度が十分ではないという欠点を有する。
【００１０】
本発明の目的は、使用される液体が加熱されたリザーバからの溶融物質である場合であっても、液滴のサイズおよび軌道に関して精度が改善された液滴供給装置を形成することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、効率の改善された光源を有することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これらの目的および他の目的は、請求項１に記載の液滴供給装置、請求項２０に記載の光源によって達成される。
【００１３】
本発明に係る液滴供給装置は、液体物質を受け入れるためのリザーバと、リザーバと流体連通している出口ノズルと、出口ノズルにおける液体物質に作用して連続した液滴として出口ノズルから出させる圧電駆動手段とを備える。この液滴供給装置は、圧電駆動手段が、被駆動ピストンを備え、該被駆動ピストンが、一端において圧電アクチュエータによって駆動され、自由な他端において出口ノズルのすぐ上流で液体物質に浸漬されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、液体物質は、溶融物質であり、リザーバは、溶融物質を溶融状態に保つために、加熱手段によって加熱される。
【００１５】
本発明の別の実施形態によれば、リザーバは、外筒によって囲繞されており、加熱手段は、抵抗加熱器を備え、該抵抗加熱器は、外筒の周り、および、好ましくは出口ノズルの周りに巻き付けられており、特にレーザ溶接部によって、熱的および機械的に外筒に固定される。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、リザーバおよび好ましくは出口ノズルは、バンドヒータによって囲まれる。本発明の別の実施形態によれば、フィルタは、出口ノズルの上流に設けられる。
【００１７】
本発明の別の実施形態によれば、出口ノズル、被駆動ピストン、およびフィルタは、それぞれ、リザーバと着脱可能に結合される。
【００１８】
本発明の別の実施形態によれば、出口ノズルは、被駆動ピストンが圧電アクチュエータによって周期的に駆動される（excited）ときに、所望の振動数において液体物質の連続的な液滴流を供与するように構成される。
【００１９】
本発明の別の実施形態によれば、出口ノズルは、別個のノズルディスクを備え、該ノズルディスクは、ノズルケーシング内に保持され、クランプ装置によってリザーバと着脱可能に結合される。
【００２０】
本発明の別の代替的な実施形態によれば、出口ノズルは、単一部品のノズルユニットを備え、該ノズルユニットは、クランプ装置によってリザーバと着脱可能に結合される。
【００２１】
本発明の別の実施形態によれば、ノズルディスクまたはノズルユニットは、それぞれ、金属またはセラミックから作製され、また、微細加工されたノズルオリフィスを備える。
【００２２】
本発明の別の実施形態によれば、液体物質がリザーバから出口ノズルへ送られるように、リザーバ内の液体物質に圧力を加えるための圧力印加手段が設けられる。
【００２３】
圧力印加手段は、リザーバの内部に通じているコネクタチューブを備えることが好ましい。
【００２４】
本発明の全く別の実施形態によれば、リザーバは、出口ノズルとは反対側にカバーを備え、被駆動ピストンは、カバーに取り付けられ、圧電アクチュエータは、所望の振動数を連続した液滴に適用することを目的として、出口ノズルにおいて液体物質に圧力波を発生させるように被駆動ピストンの変位を生じさせるために、カバーと被駆動ピストンとの間に配置される。
【００２５】
本発明の別の実施形態によれば、リザーバは、出口ノズルとは反対側において、熱的に絶縁されたフランジによってケーシング内に吊り下げられ、圧電アクチュエータは、フランジとケーシングとの間に配置される。
【００２６】
本発明の別の実施形態によれば、リザーバには、圧電アクチュエータの温度を有害な温度未満に維持するように圧電アクチュエータを冷却するための冷却システムが設けられる。
【００２７】
冷却システムは、圧電アクチュエータへの熱経路が形成された状態で、加熱されるリザーバの外部に配置されることが好ましい。
【００２８】
本発明の別の実施形態によれば、機械的な予備荷重機構は、圧電アクチュエータのために設けられる。
【００２９】
本発明の別の実施形態によれば、熱シールドが、被駆動ピストンの少なくとも一部のために設けられ、該熱シールドは、液体物質から圧電アクチュエータへの熱流束を低減する。
【００３０】
本発明の全く別の実施形態によれば、リザーバおよび出口ノズルは、交換可能なカートリッジの一部であり、該交換可能なカートリッジは、ケーシング内に配置され、絶縁手段、好ましくは絶縁フランジによって、ケーシングから熱的に絶縁される。
【００３１】
極紫外線または軟Ｘ線を発生させるための、本発明に係る光源は、極紫外線または軟Ｘ線を発生させるための生成位置を含むチャンバと、液体物質の液滴を生成位置へ供給するための液滴供給装置であって、該液体物質が、より高いエネルギー状態へ励起されたときに、極紫外線または軟Ｘ線を放射することができる液滴供給装置と、生成位置において液滴を照射するための照射手段とを備える。この光源は、液滴供給装置が、本発明に係る液滴供給装置であることを特徴とする。
【００３２】
次に、添付図面を参照しながら、様々な実施形態を用いて、本発明についてより厳密に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るターゲット供給装置の実施形態を含む光源の略断面図を示している。
【図２】物質リザーバおよび出口ノズルを含む、本発明の実施形態に係る供給装置の概略図を示している。
【図３】フィルタアセンブリを含む、本発明の実施形態に係る、２つの部品から構成された出口ノズルの概略断面図を示している。
【図４】フィルタアセンブリを含む、本発明の別の実施形態に係る単一部品の出口ノズルの概略断面図を示している。
【図５】被駆動ピストン、物質リザーバ、および出口ノズルを含むカートリッジの概略断面図を示している。
【図６】本発明の別の実施形態に係る、供給器ケーシングの内部にある供給装置の概略図を示している。
【図７】本発明の別の実施形態に係る供給装置、供給器ケーシング、および圧電アクチュエータの概略図を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本発明は、様々な目的のために使用することのできる液滴供給装置に関する。また、本発明は、光生成位置を含む生成チャンバと、物質（この物質は、より高いエネルギー状態へ励起されたときに、目標の波長範囲内で放射されうる）の液滴を生成位置へ供給するための液滴供給装置と、生成位置において液滴を照射するための照射手段とを備える光源に関する。この液滴供給装置は、本発明に係る液滴供給装置である。
【００３５】
一実施形態では、物質リザーバおよびノズルは、電気加熱抵抗を用いることによって加熱されてもよい。液滴生成は、物質リザーバの内部の被駆動ピストンによって達成される。ピストンの駆動源は、圧電アクチュエータである。ピストンには、アクチュエータ用の冷却システムおよび熱シールドが設けられてもよい。物質リザーバは、背圧コネクタを有する交換可能で再充填可能なカートリッジであってもよい。フィルタは、出口ノズルの目詰まりを回避するために、出口ノズルの上流に配置されてもよい。出口ノズルは、微細加工されたオリフィスを有してもよい。供給ユニットは、外側の供給器ケーシングの温度を低下させるために、熱的に絶縁されたフランジによって支持されてもよい。ピストンを直接駆動する代わりに、所望の液滴流の振動数が、圧電アクチュエータによりケーシングと相対的に供給ユニットを変位させることによって適用されてもよい。
【００３６】
図１は、光源４０を示しており、光源４０は、極紫外線（ＥＵＶ）または軟Ｘ線のための集光光学系または集光器４２と、本文書に開示されているような、ターゲットまたは液滴の供給または供与を行う装置４３とを含むチャンバ４１を備える。ドライブレーザ４５は、光生成位置４８においてターゲット物質に着火する（ignite）。集束ドライブレーザパルスが、フランジの付いた窓４６を通じてチャンバ４１内にもたらされる。レーザパルスの空間的および時間的な特性は、変換効率（すなわち、所望の光放出とレーザエネルギーとの比率）を最大化するために、ターゲットのサイズおよび位置に適合されるべきである。
【００３７】
集光器４２は、生成位置４８における第１の焦点、および、中間焦点位置４９における第２の焦点（中間焦点（ＩＦ）と呼ばれる）を有する楕円形の反射器（例えば、楕円形のＥＵＶまたは軟Ｘ線（例えば、Ｍｏ／Ｓｉ）鏡）であってもよい。なお、中間焦点位置４９では、光が、外部のツール（図示せず）でのさらなる使用のために集束される。集光器４２は、レーザ光を光生成位置４８に到達させるための開口を有する。集光器４２は、さらなる使用のために光を同様に集束させる一組の集光光学系と置き換えられてもよい。キャッチャ４７は、液滴を捕集するか、または、生成位置４８を引き続き通過させる。
【００３８】
取付具４４によってチャンバ４１に取り付けられた、ターゲットまたは液滴の供給装置４３は、着火位置または生成位置４８へプラズマ源物質を連続的な液滴または液滴流の形態で供与する。液体源物質は、必要に応じて当業者によって選択されてもよい。液体源物質は、金属（例えば、Ｓｎ、Ｌｉ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｈｇ、Ｃｄ、Ｓｅ、Ｇｄ、Ｔｂ、およびこれらの金属の合金（例えば、ＳｎＰｂ、ＳｎＩｎ、ＳｎＺｎＩｎ、ＳｎＡｇ））、液体非金属（例えば、Ｂｒ）、液化ガス（例えば、Ｘｅ、Ｎ２、およびＡｒ）、または溶液（例えば、水またはアルコール）中のターゲット物質の懸濁液のうちのいずれかの液滴であってもよい。液滴供給装置４３の要件の観点から、源物質の供与は、一定の繰返し率（振動数）およびターゲット（液滴）サイズで行われてもよい。ターゲットサイズは、プラズマ生成後の中性粒子の量、および、残存する源物質の量を最小限に抑えるために、５〜１００μｍの範囲内である。
【００３９】
ターゲット位置の逸脱は、ターゲット物質が全く着火されないか、または、不完全に着火されるため、変換効率の低下を伴う。したがって、変換効率は、ターゲットの供与精度に応じて変化する。
【００４０】
次に図２を参照すると、液滴供給装置１０の中核部は、物質リザーバ１１を含む交換可能なカートリッジからなっていてもよい。好ましくは、源物質リザーバ１１は、再充填可能であり、また、源物質リザーバ１１には、取り外し可能なカバー１２が取り付けられる。リザーバ１１の形状は、製造上の理由および均一な加熱の観点から、円筒形であってもよい。背圧コネクタチューブ１３は、カートリッジの取り外し可能なカバー１２上に配置されている。背圧コネクタチューブ１３は、チャンバ４１のフランジ（図示せず）を介して、物質カートリッジとガス供給口とを接続している。このようにして、圧縮ガス源（図示せず）は、源物質リザーバ１１と接続されてもよい。ガス源と液滴供給装置１０との間に圧力調整器を挿入することによって、圧力を調整することができる。一般的なガス源は、例えばＡｒ、Ｎ、Ｋｒ、またはＨｅの圧縮ガスタンクであってもよい。背圧ガスによって、リザーバ１１と流体接続されている出口ノズル１７の出口からジェット噴射が行われる。
【００４１】
リザーバ１１を有するカートリッジは、電気加熱抵抗または抵抗加熱器１４を用いることによって加熱されてもよい。抵抗加熱器１４は、交換可能なカートリッジを収容する外筒１６の周りに巻き付けられてもよい。加熱器のコイルは、リザーバ１１内の源物質への均一な熱伝達を確実に行うために、外筒１６の全長にわたって延びているべきである。加熱システムは、出口ノズル１７を含むように延長されてもよい。図２に示されているように、抵抗加熱器１４は、溝内に含まれてもよく、また、レーザ溶接部１５によって、カートリッジを収容する外筒１６に固定されてもよい。抵抗加熱器１４のこのような確実な取付け（positive  fit）を行う理由は、供給装置１０が作動され得る高真空環境にある。実際、高真空環境においては、自然対流により均一な熱点（hot  spot）が形成され得ない。抵抗加熱器１４の不十分な取付けは、容易に、加熱チューブの損傷（焼損）の原因となる。
【００４２】
あるいは、加熱システムは、カートリッジの一部であってもよい。加熱システムは、源物質リザーバ１１および出口ノズル１７を囲むバンドヒータを基にしてもよい。抵抗加熱器１４の加熱力は、マイクロプロセッサまたはマイクロコントローラ（図示せず）によって調整されてもよい。温度を監視するための温度センサ（図示せず）が、供給装置１０に取り付けられてもよい。温度センサの温度信号は、加熱制御システムおよび／または緊急停止システムのために使用されてもよい。
【００４３】
次に図３を参照すると、出口ノズル１７ａは、ノズルケーシング２０と、ノズルオリフィス２３を有するノズルディスク２１とを備えてもよい。ノズルディスク２１は、恒久的にノズルケーシング２０に取り付けられていてもよい。取付封止部２２は、高温エポキシ、高温シリコンベースの接着剤、ガラス封着、または拡散接合を適用することによって実現されてもよい。
【００４４】
あるいは、ノズルケーシングおよびノズルディスクは、図４の出口ノズル１７ｂに示されているように、単一のノズルユニット２４として形成されてもよい。
【００４５】
ノズルディスク２１またはノズルユニット２４の物質は、微細加工可能なセラミック（例えば、酸化アルミニウム、ダイヤモンド、マコール（Macor）、サファイア、シェイパルエム（Shapal  M）、シリコン窒化物）、金属（例えば、アルミニウム、黄銅、ステンレス鋼、タングステン）であってもよい。ノズルの物質は、ノズルオリフィス２３の品質に関して低幾何公差をもたらすものであるべきであり、また、源物質または液滴物質によって濡れることのあまりないものであるべきである。ノズルオリフィス２３内のノズルチャネルは、製造上の理由から、または流入条件の改善の観点から、先細形状、階段形状、または流線形状に形成されてもよい。
【００４６】
ノズルケーシング２０は、標準的な導管の取付けによって、物質リザーバ１１に取り付けられてもよい。取付用のガスケットは、細孔サイズが１〜２０μｍであるフィルタ１９（例えば、焼結ステンレス鋼）を含んでもよい。あるいは、フィルタ１９は、ノズルのさらに上流に配置されてもよい。出口ノズル１７、１７ａ、１７ｂは、クランプ装置１８（例えば、当該技術分野において周知のナット）によって取り付けられてもよい。
【００４７】
図５は、リザーバ１１および出口ノズル１７ａを備えるカートリッジの断面を示している。リザーバ１１および該リザーバ１１内に含まれる溶融物質３１内を貫いて延びる被駆動ピストン３２の一端は、中間の圧電（ＰＺＴ）アクチュエータ２９を介して、物質リザーバ１１の取り外し可能なカバー１２に取り付けられている。ＰＺＴアクチュエータ２９に電圧を加えることによって、被駆動ピストン３２の自由な他端が、溶融源物質３１内で軸方向に振動動作するように変位し、溶融源物質３１中に圧力波を発生させる。このような圧力振動は、出口ノズル１７ａの出口に向かって伝播する。このような圧力振動の所定の振動数は、１ｋＨｚ〜１０００ｋＨｚの範囲内である。
【００４８】
連続的な液滴生成のために、流体が、ガスによって加圧されるときに、周期信号が、アクチュエータ２９に適用される。レイリータイプの不安定性は、適用された振動数を伴う液滴への流体柱の分割をもたらす。したがって、液滴の体積は、流体の特性、背圧、オリフィスの直径、ならびにアクチュエータの駆動パラメータ（電圧およびタイミング）に応じて変化する。
【００４９】
液滴供給装置の長期使用のためには、圧電アクチュエータ２９の熱管理が、極めて重要である。アクチュエータ２９の圧電物質の最大動作温度は、圧電セラミックのキュリー温度の５０％を超えるべきではない。溶融源物質３１からの熱流束を制限するために、被駆動ピストン３２の浸漬部分を囲繞する熱シールド３３が使用されてもよい。ピストン３２の軸線に沿って熱い源物質３１からピストン３２の自由端へ流れる熱は、冷却システム２６によって除去されることが好ましい。
【００５０】
ピストン３２および取り外し可能なカバー１２の取付位置において、圧電アクチュエータ２９からの熱流束は、冷却システム２６が、取り外し可能なカバー１２からではなく、主に圧電アクチュエータ２９から熱を除去するように制限されてもよい。熱経路の制限は、圧電アクチュエータ２９の底板２５と取り外し可能なカバー１２との間に断熱・制振物質（例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ（登録商標）））から作製されたトランジションピース２８を挿入することによって実現されてもよい。トランジションピース２８および底板２５は、取り外し可能なカバー１２に接着されてもよいし、または、取り外し可能なカバー１２が、トランジションピース２８および底板２５のフランジとして形成されてもよい。冷却システム２６は、流体（例えば、空気、Ａｒ、Ｎ２、水）による対流冷却に基づいていてもよい。パワーエレクトロニクスの冷却のために設けられる従来の冷却器が使用されてもよい。冷却システム２６は、物質リザーバ１１の内部または外部に配置されてもよい。冷却システム２６が、物質リザーバ１１の外部に配置される場合、熱経路は、取り外し可能なカバー１２に膜２７を含んでもよい（図５参照）。
【００５１】
被駆動ピストン３２は、圧電アクチュエータ２９に対する機械的な予備荷重機能を含んでもよい。圧電アクチュエータ２９の底板２５は、ねじの付いた端部を含んでもよい。所定のトルクによって底板２５に対して圧電アクチュエータ２９のハウジング３０を締め付けることによって、アクチュエータ２９の予備荷重が設定されてもよい。
【００５２】
図６に示されているように、液滴供給装置３４ａは、プラズマデブリからの保護および位置合わせのためのケーシング３５を備えてもよい。出口ノズル１７を有するリザーバ１１は、図６に描かれているように、２つのフランジ３６間に収容されてもよい。フランジ３６の物質は、カートリッジ１１、１７からケーシング３５への熱伝達を低減する断熱物質（例えば、ポリ四フッ化エチレン（テフロン（登録商標））、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ（登録商標））、マコール）であってもよい。第１に、絶縁フランジ３６は、加熱損失を最小限に抑えるので、加熱力を低減させることができる。第２に、ケーシング３５におけるより低い温度はまた、より低い熱勾配を伴い、したがって、供給装置の機械的支持部に沿ったより低い熱膨張を伴う。追加的な同軸熱シールド３７が、カートリッジ１１、１７とケーシング３５との間の熱伝達を低減するために設けられてもよい。
【００５３】
被駆動ピストン３２の代わりに、圧電アクチュエータ３９が、図７の液滴供給装置３４ｂに示されているように、フランジ３８とケーシング３５との間に組み込まれてもよい。圧電アクチュエータ３９は、装置全体１１、１７を軸方向に変位させる。出口ノズル１７において結果として生じる摂動（perturbation）は、所望の振動数において液滴流を変調させる。
【００５４】
上に開示した、本発明の実施形態は、好ましい実施形態にすぎず、本発明を限定するものでは決してなく、特に、本発明を特定の実施形態のみに限定するものではない。多くの変更および修正が、上に記載した実施形態の開示した態様に対して施され得る。以下の特許請求の範囲は、上に記載した実施形態の開示した態様だけではなく、明白な変更例および修正例をも含んでいる。
【符号の説明】
【００５５】
１０…液滴供給装置、１１…リザーバ、１２…（取り外し可能な）カバー、１３…コネクタチューブ、１４…抵抗加熱器、１５…レーザ溶接部、１６…外筒、１７、１７ａ、１７ｂ…出口ノズル、１８…クランプ装置（例えば、ナット）、１９…フィルタ、２０…ノズルケーシング、２１…ノズルディスク、２２…封止部、２３…ノズルオリフィス、２４…ノズルユニット、２５…底板、２６…冷却システム、２７…膜、２８…トランジションピース、２９…（圧電性の）アクチュエータ、３０…（アクチュエータの）ハウジング、３１…溶融物質、３２…ピストン、３３…熱シールド、３４ａ、３４ｂ…液滴供給装置、３５…ケーシング、３６、３８…絶縁フランジ、３７…熱シールド、３９…（圧電性の）アクチュエータ、４０…光源、４１…チャンバ、４２…集光器（例えば、楕円形の反射器）、４３…液滴供給装置、４４…取付具、４５…レーザ、４６…窓、４７…キャッチャ、４８…生成位置、４９…中間焦点位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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