СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ФОТОЭЛЕКТРОННОГО ВЫХОДА И/ИЛИ ВЫХОДА ВТОРИЧНЫХ ЭЛЕКТРОНОВ

1. Способ уменьшения фотоэлектронного выхода (PEY) и/или выхода вторичных электронов (SEY) поверхности, содержащий:
применение лазерного излучения к поверхности для создания периодического расположения структур на поверхности, при этом
2
2
2
2
лазерное излучение содержит импульсное лазерное излучение, содержащее ряд лазерных импульсов, и плотность потока энергии упомянутых импульсов находится в диапазоне от 0,01 ТВт/см до 3 ТВт/см, необязательно от 0,1 ТВт/см до 3 ТВт/см.
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2. Способ по п. 1, в котором плотность потока энергии находится в диапазоне от 0,1 ТВт/см до 2 ТВт/см, необязательно в диапазоне от 0,3 ТВт/см до 2 ТВт/см, необязательно в диапазоне от 0,4 ТВт/см до 1,5 ТВт/см, дополнительно необязательно в диапазоне от 0,38 ТВт/см до 0,6 ТВт/см, от 0,16 ТВт/см до 0,54 ТВт/см.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором применение лазерного излучения является таким, что оно изменяет свойства поверхности таким образом, чтобы поверхность имела значение SEY меньше, чем 1,5, необязательно меньше, чем 1,2, необязательно меньше, чем 1,0, необязательно меньше или равное 0,7, необязательно в диапазоне 0,2-1,0, необязательно в диапазоне 0,5-1,0, необязательно в диапазоне 0,3-0,9, необязательно в диапазоне 0,6-0,8, необязательно приблизительно равное 0,7.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором по меньшей мере некоторые из лазерных импульсов имеют продолжительность меньше, чем время тепловой релаксации материала поверхности.
5. Способ по любому из предшествующих пп., в котором длительность лазерных импульсов находится в диапазоне от 200 фемтосекунд (фс) до 1000 пикосекунд (пс), необязательно в диапазоне от 1 пс до 100 пс, необязательно в диапазоне от 1 пс до 50 пс, необязательно в диапазоне от 5 пс до 500 пс.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором периодическое расположение структур на поверхности содержит периодический ряд пиков и впадин, по существу параллельных друг другу, и необязательно эти пики могут быть по существу плоскими на вершине и/или могут быть закруглены на вершине и/или могут иметь по существу незаостренные и/или заостренные области на вершине.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором расстояние от пика до впадины для по меньшей мере некоторых из пиков, и/или среднее или медианное расстояние от пика до впадины, находится в диапазоне от 0,5 мкм до 100 мкм, необязательно в диапазоне от 20 мкм до 80 мкм, необязательно в диапазоне от 1 мкм до 60 мкм.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором периодическое расположение структур содержит перекрестное расположение или расположение по существу параллельных линий пиков и впадин по существу без их пересечения.
9. Способ по любому из предшествующих пп., содержащий выполнение одного прохода лазерного источника через поверхность для создания периодического расположения структур.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором лазерное излучение содержит импульсный лазерный пучок, который имеет диаметр фокальной точки на поверхности в диапазоне от 1 мкм до 50 мкм или в диапазоне от 1 мкм до 100 мкм.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором импульсное излучение имеет частоту повторения импульсов в диапазоне от 10 кГц до 1 МГц.
12. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором средняя мощность лазерного излучения находится в диапазоне от 0,3 Вт до 20 Вт, или в диапазоне от 1 Вт до 5 Вт, или в диапазоне от 0,1 Вт до 1 Вт, или в диапазоне от 0,1 Вт до 2 Вт, или в диапазоне от 0,3 Вт до 5 Вт.
13. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором применение лазерного излучения к поверхности содержит сканирование импульсного лазерного пучка по поверхности, и скорость этого сканирования может находиться в диапазоне от 1 мм/с до 200 мм/с.
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором сканирование импульсного лазерного пучка по поверхности повторяется от 2 до 10 раз или выполняется однократно.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором угол падения лазерного излучения на поверхность находится в диапазоне от 0 до 30 градусов или от 90 до 60 градусов.
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором длина волны излучения находится в диапазоне от 100 нм до 2000 нм, необязательно 528 нм, или 532 нм, или 1030 нм, или 1064 нм, или 1070 нм.
17. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором применение лазерного излучения к поверхности является таким, которое создает дополнительные структуры, и дополнительные структуры меньше, чем структуры упомянутого периодического расположения структур.
18. Способ по п. 17, в котором дополнительные структуры содержат дополнительные периодические структуры, необязательно волнистости или нано-волнистости.
19. Способ по п. 17 или 18, в котором дополнительные структуры содержат индуцированные лазером периодические поверхностные структуры (LIPPS).
20. Способ по любому из пп. 17-19, в котором дополнительные структуры имеют периодичность в диапазоне от 10 нм до 1 мкм, необязательно в диапазоне от 100 нм до 1 мкм.
21. Способ по любому из пп. 17-20, в котором дополнительные структуры покрывают по меньшей мере часть периодического массива структур и/или формируются во впадинах и/или на пиках периодического расположения структур.
22. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором поверхность содержит металлическую поверхность, необязательно медную поверхность, алюминиевую поверхность, поверхность нержавеющей стали или титановую поверхность.
23. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором поверхность образует часть или содержит поверхность компонента по меньшей мере одного из ускорителя частиц, пути ускорителя для пучка излучения, волновода, например, радиочастотного волновода, детектора, детекторного устройства, космического аппарата или вакуумной камеры.
24. Способ по п. 23, содержащий:
применение лазерного излучения к поверхности для создания периодического расположения структур на поверхности, а затем установку этого компонента в устройство; или
применение лазерного излучения к поверхности компонента, уже установленного в устройстве.
4
25. Способ по любому из предшествующих пунктов, содержащий применение излучения с использованием твердотельного лазера, причем необязательно твердотельный лазер содержит лазер Nd:YVO, или Nd:YAG, или Yb:YAG, или Nd:KGW, или Nd:KYW, или Yb:KGW, или Yb:KYW, или импульсный волоконный лазер, необязательно Yb, Tm или Nd импульсный волоконный лазер, необязательно в котором применение излучения содержит использование основной длины волны работы лазера или его второй или третьей гармоники.
26. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно содержащий по меньшей мере одно из обезжиривания, очистки или сглаживания упомянутой поверхности после применения лазерного излучения, и/или выполнения процесса восстановления поверхности углеродом относительно упомянутой поверхности после применения лазерного излучения.
27. Устройство для уменьшения фотоэлектронного выхода (PEY) и/или выхода вторичных электронов (SEY) поверхности, содержащее:
лазерный источник для применения импульсного лазерного излучения к поверхности; и
2
2
2
2
контроллер лазера, выполненный с возможностью управления лазерным источником для применения лазерного излучения в виде ряда лазерных импульсов, чтобы тем самым сформировать периодическое расположение структур на поверхности, причем плотность потока энергии этих импульсов находится в диапазоне от 0,01 ТВт/см до 3 ТВт/см, необязательно от 0,1 ТВт/см до 3 ТВт/см.
28. Устройство по п. 27, выполненное с возможностью выполнения способа по любому из пп. 1-25.
29. Обработанная лазером поверхность, содержащая периодическое расположение структур на поверхности, сформированное с использованием способа по любому из пп. 1-25.
30. Способ уменьшения фотоэлектронного выхода (PEY) и/или выхода вторичных электронов (SEY) поверхности, содержащий:
применение лазерного излучения к поверхности для создания периодического расположения структур на поверхности, при этом
лазерное излучение содержит импульсное лазерное излучение, содержащее ряд лазерных импульсов, и длительность лазерных импульсов находится в диапазоне от 200 фемтосекунд (фс) до 1000 пикосекунд (пс).