JPS6078400A - プラズママイクロチヤンネルを用いた強いx線源 - Google Patents

プラズママイクロチヤンネルを用いた強いx線源

Info

Publication number
JPS6078400A
JPS6078400A JP59182548A JP18254884A JPS6078400A JP S6078400 A JPS6078400 A JP S6078400A JP 59182548 A JP59182548 A JP 59182548A JP 18254884 A JP18254884 A JP 18254884A JP S6078400 A JPS6078400 A JP S6078400A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
source
soft
plasma
laser
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59182548A
Other languages
English (en)
Inventor
アンリ ジヤン デユセ
ミシエル ガゼ
アンリ ラメ
クロード ルイーユ
ジヤン ピエール フルトルネール
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Commissariat a lEnergie Atomique CEA filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Publication of JPS6078400A publication Critical patent/JPS6078400A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G2/00Apparatus or processes specially adapted for producing X-rays, not involving X-ray tubes, e.g. involving generation of a plasma
    • H05G2/001Production of X-ray radiation generated from plasma
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70008Production of exposure light, i.e. light sources
    • G03F7/70033Production of exposure light, i.e. light sources by plasma extreme ultraviolet [EUV] sources
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21BFUSION REACTORS
    • G21B1/00Thermonuclear fusion reactors
    • G21B1/11Details
    • G21B1/23Optical systems, e.g. for irradiating targets, for heating plasma or for plasma diagnostics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/10Nuclear fusion reactors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • X-Ray Techniques (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 マイクロチャンネルを用いた強い軟X線源に係るもので
ある。
本発明が係っているプラズマは濃いホットプラズマであ
る。それらの電子密度は約10 cm を超えており、
またそれらの電子温度は数百電子がルトから数キロ電子
ゲルトの範囲である。
これらのプラズマは強い軟X線の源とするととが可能で
あり、他のX線源と対比した場合法のような数々の長所
を有している。
即ち S低価格であること。
SX放射の使用点にそれらを位置ぎめできる砥どそれら
の綜合的なディメンションが充分に小さいこと。
S使用及び保守が容易であること。
Sエネルギ効率が高いこと。
等である。
これらの長所のために、これらの源はマイクロリトグラ
フィに適しており、また高速X線顕微鏡の分野にも有用
である。
これらの源はプラズママイクロチャンネルを通る強い放
電を含む源を含んでおり、このプラズママイクロチャン
ネルはジュール効果によって加熱され、強い軟X線放出
の座となる。
しかし、これらの重要性にも拘わらず、これらの源は次
のような困難に直面している。濃いホットなプラズマの
固有抵抗は、乱れ即ち不安定性が無い場合には、温度の
みに依存するスピソツアの式によって表わされる。
即ち 0−3 (kT)イ ここにkはデルラマン定数であシ、Tは温度である。
ゴー T%に比例して固有抵抗が変化するために、温度が上昇
すると固有抵抗が、従ってジュール効果が低下するので
、ジュール効果によってプラズマを加熱することは極め
て困難となる。しかし、プラズママイクロチャンネル、
即ち直径の極めて小さいチャンネルを用いれば、加熱の
可能性は残されている。この手順は、現在は制御された
熱核融合に用いられている。
極めて細いプラズマチャンネルを発生させるために、現
在では高圧ガスのレーザブレークダウンによる、即ち小
直径のレーザビームの影響下のこのガスの光電離による
電離を用いている。このようにして得られたプラズマラ
インの直径も数百ミクロンであるが、これ以下にするこ
とは困難である。
例えば、この型のデバイスは/972年を月/A〜1g
日のストックホルムのロイヤル・インステイテユート・
オブ・テクノロジにおいて行なわれた「磁気融合への独
創的なアプローチにおける新傾向シンポジウム」でのJ
、E、ハンメル等の論文「濃い2ピンチの最近の結果」
に記述されている。
制御された熱核融合の研究で直面する重要な困難は、ロ
ーソクの基準を満足するのに充分な時間に亘って濃いホ
ットプラズマを閉じ込めることである。この困難は、例
えばマイクロリトグラフィに用いることが可能なパルス
化源を用いて軟X放射を形成させるような応用において
は問題とならない。
本発明は、ガスの光電離に用いられる従来の光放射を軟
X放射で置換することによって、これらの源を改良する
ことに係るものである。軟X放射は、特に高圧ガスの電
離に対しては、可視光放射よシも遥かに効率的である。
例えば水素においては、軟X光子の吸収距離は大気圧に
おいて数ミリメートルである。従って、それらを数十ミ
クロン程度の直径を有するダイアフラムを通過させるこ
とによってプラズママイクロチャンネルを電離するのに
用いることができる。次でこのプラズママイクロチャン
ネルを先行の源のようにしてジュール効果によって加熱
する。
本発明においては軟X線を得る目的の源に軟X線を供給
するという通読的な特徴を有しているのである。これは
異なる手段、則ちレーデの使用を推奨している従来の概
念を打破するものである。
プラズママイクロチャンネルを発生させるためにX線を
用いることに注目されたい。使用される軟X線の波長は
レーザによって生ずる光放射の波長よシも遥かに短かい
ので、回折によって付課される制限を考えれば、達成で
きる最小ディメンションは可視或は近紫外におけるより
も遥かに小さくなる。放射の最小スポットのディメンシ
ョンが波長に比例することは公知である。従って本発明
によって得られるプラズマでイクロチャンネルの直径は
先行技術によるよりも遥かに小さく、これは前述したよ
うにジュール効果によって加熱するのに極めて好ましい
ものである。
本発明の好ましい実施例によれば、光電離軟X放射を発
生させるための手段は、重金属ターゲットを照射するパ
ルス化レーザからなっている。例えば、鉛のターゲット
をルビーレーデで照射スることが可能である。
この配列もまた逆説的な特徴を有している。先行技術に
おいてはレーザから放出される放射を直接ガス内を通過
させてそこに光電離を生じさせていたのに対して、本発
明によれば中間ターゲットを照射させ、この中間ターゲ
ットからの放射を用いているのである。想像に反して、
プロセスに附加されたこの中間段階は綜合動作効率に不
利益をもたらすどころか、光電離メカニズムにおけるX
放射の大きい効力とプラズマ直径の縮小とのために逆の
結果が得られるのである。これら一つの好ましい効果が
、ターゲット上の光放射からX放射への変換に起因する
エネルギ損失を補償している。
更に、レーザ放射のエネルギの7θ係がgo乃至/30
オングストロームの範囲の放射に変換されるので、この
プロセスによって得られる軟X線への変換は極めて大き
いものである。
1ノ−ザの放射にさらされるターゲットの挙動は既に幾
つかの文献に記述されている。このようなターゲットに
よってガスの光電離内に再放出される放射の使用に関し
ては、例えば197:1.年6月タ日付のフィジックス
・レターズ第、??A巻3号の00.り//〜グ/コ 
イーゾに所載のJ、プルネト−及びE、ファープルの論
文[レーデによって発生させたプラズマの真空紫外放射
によるガスの光電離]に記述されている。しかしながら
、この場合にはターゲットから放出される真空紫外放射
(g左〜/ 30 eV)を用いているのであって、こ
れは窓として用いられる薄い金箔を通過させ、大量のガ
スを光電離させなければならない。本発明は、直径の極
めて小さいチャンネルを発生させるためにX放射を電離
室に直接導びくことによって、及びらしい応用に採用し
ているのである。
以下に添附図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図に示すように、源は伝送ライン12に接続されて
いる高電圧発生器10、及び一つの電極即ち陰極20及
び陽極22を有しガスを満たしたエンクロージャ14を
備えている。陽極22には小直径の開孔24が設けであ
る。
本発明によれば、開孔24を通過してマイクロチャンネ
ルを発生させる光電離放射30は軟X放射である。本発
明の好ましい実施例である図示の例では、このX放射を
発生させる手段はレーザ32を含んでいる。レーデ3゛
2からの放射33は集束用レンズを設けである窓34を
通過し、重い材料のターゲット35に衝突する。このタ
ーゲット35の前面は放出される軟X線30の一部が、
陽極22内に設けられていてダイアクラムとじて働ら〈
開孔24を通過できるように配向されている。以上に説
明した組立体はポンプ42(本体は図示せず)によって
管40を通してポンプされている。
好ましくはレーデ52は、約10ナノ秒間接続し、約/
ジュールのエネルギノやルスを放出するルビーレーザと
する。ターゲット35は好−ましくけ鉛である。エンク
ロージャ14は、水素を例えば/気圧で容れることがで
きる。
高電圧発生器10は直流電圧発生器とすることができる
。この場合、マイクロチャンネル25を通しての主放電
は、このマイクロチャンネルの出現によって開始される
ので、電極20.22を有するセルは真のスパークギャ
ップのように挙動する。しかし、発生器10はパルス化
発生器としてもよく、この場合【は先行技術におけるの
と同様にレーザと同期させる。
伝送ライン12は同軸ライン(例えばインピーダンスθ
、りΩのもの)とすることができるが、第2図に示すよ
うな特別な形状をデバイスに与える一つの導体を有する
フラットラインとすることも可能である。
このラインはコ枚の板51.52によって形成されてお
シ、第7の板51が途中で第2の板52と離れて両者の
間にガスを満たすエンクロージャ14を形成している。
この第7の板51に軟X線ビーム30が突入できる開孔
24を設けである。
従ってマイクロチャンネル25は板51から板52まで
伸びることになる。板52にも開孔53が設けてあって
、マイクロチャンネル25内の放電によって発生した強
い軟X線を抽出できるようにしである。
勿論、伝送ライン、パルス化或は非パルス化発生器、レ
ーザ或は初期X放射を発生させるための手段には他の配
列も考案できよう。因みに、X線源のカスケード配列も
可能である。この場合筒1の段は第7図及び第2図の原
理に従って、即ちレーザを用いて作動させるのであるが
、第コの段及びその後の段は先行段から得られるX放射
(の全て或は一部)を直接使用する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による源の概要を断面で示すものであり
、そして 第2図はフラットラインを用いた別の実施例を示す第7
図と同じような図である。 10・・・・・・・・・高電圧発生器、12・・・・・
・・・・伝送ライン、14・・・・・・・・・ エンク
ローツヤ、20・・・・・・・・・陰極、 22・・・
・・・・・・陽極、24・・・・・・・・・開孔、25
・・・・・・・・・ マイクロチャンネル、 30・・
・・・・・・・光電高放射(軟X放射)、32・・・・
・・・・・ レーザ、33・・・・・・・・・ 1ノー
ザ放射、34・・・・・・・・ 窓、35・・・・・・
・・・ ターゲット、40・・・・・・・・・管、42
・・・・・・・・・ ポンプ、51.52・・・・・・
・・・板、 53・・・・・・・・・開孔。 第1頁の続き 0発 明 者 ミシエル ガゼ フランス国 9216
0 アジペリ 118 0発 明 者 ア ン リ ラ メ フランス国 92
140 クラル ド ゴール 92 @発明者 クロード ルイーユ フランス国78470
 サニ し アモー アレ @発明者 ジャン ビニール フ フランス国 783
50 ジルトルネール ディアン 7 ントニ アベニュー サン エフ ラマル アベニュー ド ジエネ ン レミ し シエヴルーゼ ア ト ポン ド ビニール 2 ニー アン ジョザ バルク ド

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、高電圧源に接続されている一つの電極を有し、これ
    らの一方の電極に開孔を設けであるガスを満たしたエン
    クロージャ;及び前記開孔を通過するように指向された
    光電離放射を発生させて他方の電極の方向にガスを横切
    らせ、その通過中にプラズママイクロチャンネルを発生
    させる手段を具備し;前記マイクロチャンネルが発生し
    た時に前記源によって放電を生じさせるようになってい
    る強いX線源であって:前記光電高放射を発生させる手
    段が補助軟X線源であることを特徴とする源。 2、前記補助軟X線源が、光放射パルスを発生する1ノ
    −ザ、及び前記レーザによって放出される放射の通路に
    配置されていてこの放射の効果の下に軟X線を発生する
    固体金属ターグットを含み;前記軟X線の一部が前記一
    方の電極内に設けられている開孔を通過するように前記
    ターグットを配向しであることを特徴とする特許請求の
    範囲1に記載の源。 3 前記レーザがルビーレーデであり、前記ターグット
    が鉛で作られていることを特徴とする特許請求の範囲2
    に記載の源。 4、前記高電圧源が直流電圧源であることを特徴とする
    特許請求の範囲1に記載の源。 5、 前記ラインが、エンクロージャを形成している2
    つの導体を有するフラットラインであることを特徴とす
    る特許請求の範囲1に記載の源。
JP59182548A 1983-09-02 1984-08-31 プラズママイクロチヤンネルを用いた強いx線源 Pending JPS6078400A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8314086 1983-09-02
FR8314086A FR2551615A1 (fr) 1983-09-02 1983-09-02 Source de rayons x mous utilisant un microcanal de plasma obtenu par photo-ionisation d'un gaz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6078400A true JPS6078400A (ja) 1985-05-04

Family

ID=9291961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59182548A Pending JPS6078400A (ja) 1983-09-02 1984-08-31 プラズママイクロチヤンネルを用いた強いx線源

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4627088A (ja)
EP (1) EP0140730A1 (ja)
JP (1) JPS6078400A (ja)
FR (1) FR2551615A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1239486A (en) * 1985-10-03 1988-07-19 Rajendra P. Gupta Gas discharge derived annular plasma pinch x-ray source
US5243638A (en) * 1992-03-10 1993-09-07 Hui Wang Apparatus and method for generating a plasma x-ray source
US6333968B1 (en) * 2000-05-05 2001-12-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Transmission cathode for X-ray production
CN101795527B (zh) * 2002-09-19 2013-02-20 Asml荷兰有限公司 辐射源、光刻装置和器件制造方法
US6809327B2 (en) * 2002-10-29 2004-10-26 Intel Corporation EUV source box
KR100902946B1 (ko) * 2007-05-15 2009-06-15 (주)에이치시티 소프트 엑스레이 광이온화 하전기
FR2926924B1 (fr) * 2008-01-25 2012-10-12 Thales Sa Source radiogene comprenant au moins une source d'electrons associee a un dispositif photoelectrique de commande
US9520260B2 (en) * 2012-09-14 2016-12-13 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Photo emitter X-ray source array (PeXSA)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3746860A (en) * 1972-02-17 1973-07-17 J Stettler Soft x-ray generator assisted by laser
US4058486A (en) * 1972-12-29 1977-11-15 Battelle Memorial Institute Producing X-rays
US3946236A (en) * 1974-04-04 1976-03-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Energetic electron beam assisted X-ray generator
US4152625A (en) * 1978-05-08 1979-05-01 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Plasma generation and confinement with continuous wave lasers
US4179599A (en) * 1978-05-08 1979-12-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Laser plasmatron
US4538291A (en) * 1981-11-09 1985-08-27 Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha X-ray source
US4504964A (en) * 1982-09-20 1985-03-12 Eaton Corporation Laser beam plasma pinch X-ray system

Also Published As

Publication number Publication date
US4627088A (en) 1986-12-02
EP0140730A1 (fr) 1985-05-08
FR2551615A1 (fr) 1985-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Negus et al. Local regions of high-pressure plasma in a vacuum spark
US3524101A (en) Triggering device for spark-gap
US4201921A (en) Electron beam-capillary plasma flash x-ray device
Krasik et al. Pulsed plasma electron sources
US6985553B2 (en) Ultra-short ion and neutron pulse production
US6188746B1 (en) Spherical inertial electrostatic confinement device as a tunable x-ray source
US4748635A (en) Apparatus and method for uniform ionization of high pressure gaseous media
JPS6078400A (ja) プラズママイクロチヤンネルを用いた強いx線源
US5335258A (en) Submicrosecond, synchronizable x-ray source
JPH0315296B2 (ja)
US6654446B2 (en) Capillary discharge source
US4845365A (en) Process and apparatus for producing electrons using a field coupling and the photoelectric effect
US4272319A (en) Device and method for electron beam heating of a high density plasma
US3426233A (en) Plasma stabilization by rotation of arc discharge tube
JPH0760654B2 (ja) イオンビ−ム発生方法および装置
Yablonovitch Plasma resonance in the X-ray emission from gaseous laser targets
JPS62224480A (ja) 二重ビ−ムガスイオンレ−ザ−
Abramovsky et al. Generation of Picocoulomb-Level Electron Bunches from a Metal Tip on Femtosecond Ti: Sapphire Laser Irradiation
Wyndham et al. X-ray and plasma dynamics of an intermediate size capillary discharge
Itagaki et al. Pinch characteristics and soft X-ray radiation of Z-pinch plasma produced by fine particle injection
Witke et al. Short-time investigation of deposition processes
Stauffer Modulated plasma electron beams
JPH04196039A (ja) 電子銃
Varey et al. Improvements in or relating to lasers
JPS60208039A (ja) イオンビ−ム発生装置