ВЫСОКОЯРКОСТНЫЙ ИСТОЧНИК ЭУФ-ИЗЛУЧЕНИЯ И СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ ИЗ ЛАЗЕРНОЙ ПЛАЗМЫ

1. Высокояркостный источник излучения в области экстремального ультрафиолета (ЭУФ), содержащий лазерную мишень (1) поставляемую в зону взаимодействия (2) в вакуумной камере (3), содержащей ввод газа (4), входное окно (5) для лазерного пучка (6); с выводом пучка ЭУФ-излучения (8) на коллекторное зеркало (7), отличающийся тем, что
лазерная мишень представляет собой непрерывную струю жидкого лития (1), который циркулирует в замкнутом контуре (9), содержащем сопло (10) и высокотемпературный насос (11), выполненный с функцией прокачки жидкого лития в чистых условиях и генерации непрерывной струи жидкого лития.
2. Устройство по п. 1, в котором коллекторное зеркало (7) размещено снаружи вакуумной камеры (3) в среде, заполненной инертным газом или смесью газов с давлением, превышающим давление внутри вакуумной камеры, и выход пучка ЭУФ-излучения (8) из зоны взаимодействия (2) на коллекторное зеркало (7) осуществляется через ЭУФ-фильтр (12), служащий выходным для ЭУФ окном вакуумной камеры.
3. Устройство по п. 2, в котором ЭУФ-фильтр (12) нагрет до 350-450°C и внутренняя часть ЭУФ-фильтра, обращенная к зоне взаимодействия, имеет покрытие, химически стойкое к воздействию лития при высоких температурах, например из молибдена.
4. Устройство по п. 1, в котором, по меньшей мере, часть непрерывной струи жидкого лития (1) в вакуумной камере (3) окружена защитным экраном (20) с отверстием (21) для ввода лазерного пучка и другим отверстием (22) для выхода пучка ЭУФ-излучения (8) и защитный кожух (20) имеет температуру более 180°C.
5. Устройство по п. 4, в котором защитный кожух (20) снабжен системой термостатирования, включающей в себя замкнутый контур прокачки высокотемпературного жидкого теплоносителя (23).
6. Устройство по п. 4, в котором внутри защитного кожуха (20) размещен отбойник или дефлектор (24), поверхность которого, обращенная к зоне взаимодействия, предназначена для отражения микрочастиц жидкого лития, главным образом, в направлении вдоль струи жидкого лития (1).
7. Устройство по п. 1, в котором на оси (26) лазерного пучка между окном (5) и зоной взаимодействия (2) установлен экранирующий оптический элемент (25), нагретый до 350-450°C, выполненный из материала, химически стойкого к воздействию лития при высоких температурах.
8. Устройство по п. 7, в котором экранирующий оптический элемент (25) изготовлен из сапфира, при этом длина волны лазерного излучения находится в диапазоне 0,3-3,5 мкм.
9. Устройство по п. 7, в котором входное окно (5) и экранирующий оптический элемент (25) примыкают к субкамере (29) с вводом газа (4), обеспечивающим разность давлений по обе стороны экранирующего оптического элемента (25).
10. Устройство по п. 7, в котором экранирующий оптический элемент (25) представляет собой фокусирующую линзу.
11. Устройство по п. 1, в котором внешняя сторона сопла (10) имеет керамическую облицовку (13) вблизи выходного отверстия сопла (10).
-4
2
2
12. Устройство по п. 1, в котором геометрический фактор или etendue выхода источника ЭУФ-излучения на коллекторное зеркало находится от 5⋅10 до 1,5⋅10 мм⋅ср.
13. Устройство по п. 1, в котором оптическая ось (26) лазерного пучка и оптическая ось (32) пучка ЭУФ-излучения (8) составляют углы с нормалью (31) к поверхности струи (1) в зоне взаимодействия (2), отличные от нуля.
14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что высокотемпературный насос (11) является либо магнитогидродинамическим (МГД) насосом либо лопастным насосом с жаропрочной магнитной муфтой.
15. Способ генерации ЭУФ-излучения из лазерной плазмы, при котором:
формируют лазерную мишень в виде непрерывной жидкой струи лития, поставляемую в зону взаимодействия в вакуумной камере при циркуляции жидкого лития по замкнутому контуру,
с высокой частотой повторения облучают непрерывную струю жидкого лития лазерным пучком, вводимым в зону взаимодействия через входное окно вакуумной камеры, экранирующий оптический элемент и отверстие в защитном кожухе, окружающем непрерывную струю жидкого лития, при этом оптическая ось лазерного пучка отлична от нормали к поверхности непрерывной струи жидкого лития,
вывод ЭУФ-излучения из зоны взаимодействия к коллекторному зеркалу осуществляют через другое отверстие в защитном кожухе и через ЭУФ-фильтр, служащий выходным ЭУФ окном вакуумной камеры.
16. Способ по п. 15, при котором поддерживают температуру защитного кожуха выше температуры плавления лития 180°C.
17. Способ по п. 15, при котором поддерживают температуры экранирующего оптического элемента и ЭУФ-фильтра от 350 до 450°C.
18. Способ по п. 15, при котором поддерживают давление инертного газа с наружных сторон ЭУФ-фильтра и экранирующего оптического элемента выше давления в вакуумной камере.