一、类锂硅离子的软X射线放大（论文文献综述）
张俊明[1]（2020）在《高离化态Fe和Si离子的电子碰撞激发和双电子复合过程的理论研究》文中认为电子与高离化态离子的碰撞是天体和实验室等离子体环境中非常重要的原子物理过程,其高精度的原子参数,如截面、强度、速率系数以及退激发辐射光子的线性极化度等对等离子体的模拟和诊断具有重要意义。最近几年,由于电子束离子阱（EBIT）和重离子冷却储存环等实验装置的不断改进,电子-高离化态离子碰撞过程的研究取得了一系列的重要进展。本文利用基于相对论组态相互作用理论方法的Flexible Atomic Code（FAC）程序包,对Fe20+-Fe21+离子K壳层电子碰撞激发、共振俘获及辐射衰变过程进行了系统的理论研究。同时,计算了Si13+-Si10+离子的直接电子碰撞激发、共振激发和双电子复合过程的速率系数。具体内容如下:第一、计算了入射电子能量在1-6倍阈值范围内,Fe20+离子从基态(1s22s22p23P0)到K壳层激发态（1s2s22p3）J=0,1,2电子碰撞激发过程的总截面和磁截面。结果表明,在整个电子碰撞激发过程中,单电子激发占主导。由于[(1s2s22p1/2)1(2p23/2)1]1和[(1s2s22p21/2)12p3/2]1之间存在强的组态混合,入射电子能量约大于1.7倍阈值后,来自两电子激发态[(1s2s22p1/2)1(2p23/2)1]1的截面超过单电子激发态[(1s2s22p21/21)2p3/2]2的截面。作为比较,Fe21+离子基态(1s22s22p2P1/2)共振俘获电子形成与电子碰撞激发过程相同激发态的俘获总截面和磁截面也被给出。发现形成同一K壳层激发态时,共振俘获过程的截面大于电子碰撞激发截面。进一步,本文比较了伴随电子碰撞激发和双电子复合不同机制下Fe20+离子2p→1s辐射Kα线的线性极化度,结果表明两种机制下线性极化度的差异很大,这为通过辐射光子的极化度研究细致的碰撞动力学提供了重要的诊断工具。第二、系统计算了Si13+-Si10+离子的直接电子碰撞激发、共振激发以及双电子复合过程的速率系数,并对Schuch等人最近在瑞典斯德哥尔摩大学EBIT实验装置上Si13+和Si12+离子双电子复合速率系数的实验测量值进行了模拟和分析,获得了与实验测量值符合非常好的结果。在此基础上,模拟了双电子复合和电子碰撞激发过程总的速率系数谱,除了在电子能量为1.85keV附近有明显的差别外,其余能区理论与实验结果能够很好得吻合。
滕树鹏[2]（2011）在《毛细管放电泵浦46.9nm激光深度饱和研究》文中提出从上个世纪六十年代初期,梅曼发明了第一台红宝石激光器开始,激光技术迅速发展,并且在现在人们工作及生活中占据着至关重要的地位。而X射线波段激光（中心波长在1100nm）由于其瞬间亮度高、波长短和脉冲持续时间短等优点,受到各国研究人员的重视,直到1984年首次获得了X射线激光输出。我们实验室采用的软X射线激光器的泵浦方式为毛细管放电泵浦,这种泵浦方式是目前国际上几种被认为是最可能实现X射线激光器小型化工业化发展的方法之一。在本文中,主要对软X射线激光深度饱和展开研究,由于在之前的实验中我们已经在35cm长的毛细管中获得了gl=19.6的激光饱和输出,因此希望通过增加毛细管长度以进一步提高增益长度积,获得激光的深度饱和输出。第二章中对激光器的各个关键部件进行了详细的介绍,主要包括:Marx发生器、Blumlein传输线、主开关、预脉冲开关以及预脉冲系统等,并且更换了放电室以容纳更长的45cm长毛细管,另外还对装置运行的基本流程进行了介绍。在软X射线激光深度饱和输出实验研究方面,第三章及第四章中分别进行了软X射线激光的最佳输出条件的研究和激光深度饱和输出的研究。其中最佳输出条件的研究主要是通过改变装置的主脉冲电流幅值和毛细管内Ar气气压这两种手段,研究不同条件下激光的输出强度及激光输出的稳定性,最终确定激光最佳输出主脉冲电流和毛细管内气压这两个实验参数。并且通过实验数据分析了主脉冲电流幅值及毛细管内气压这两个实验参数对软X射线激光输出的影响。第四章的实验部分是通过更换不同长度的电极以改变毛细管的增益长度,进而获得不同增益长度下激光输出的幅值,经过Linford公式拟合得出激光器在45cm毛细管中的增益系数,计算出激光器的增益长度积,验证在最佳出光条件下获得的激光输出为深度饱和输出。此外还进行了激光输出能量的计算,经过计算后激光输出的能量估计值大于125μJ。理论研究方面,在第四章中通过对毛细管放电Z箍缩雪耙模型的理论分析,推导出Z箍缩效应对毛细管内等离子体柱的压缩情况与主脉冲电流幅值及毛细管内的初始气压之间的关系,并通过C语言编程,计算出不同初始气压下,毛细管内等离子体柱随主脉冲电流变化的曲线。将实验数据与理论分析相结合,得出主脉冲电流及毛细管内初始气压对增益系数的影响。
谢耀[3]（2011）在《小电流低气压毛细管放电软X射线激光增益饱和输出研究》文中提出自1984年首次实现软X射线激光以来,软X射线激光作为一种相干光源,因其单色性好、瞬间亮度高、脉冲持续时间短和波长短等特点受到了越来越多科学家的重视。然而,通过使用大型的激光系统激发固体靶的方式实现的软X射线激光,由于庞大的体积和昂贵的运作成本,很大程度上限制了其应用。因而实现小型化的、低运转成本的软X射线激光也成为了各国科学家的研究重点。毛细管放电方案是实现台式的、小型化的软X射线激光最为有效的方案之一。自1994年,美国的Rocca小组首次成功实现毛细管放电泵浦类氖氩46.9nm软X射线激光输出以来,国际上已有包括日本、意大利等7个国家的研究小组采用该机制相继成功的实现了激光输出,极大的推动了软X射线激光的发展。本研究小组于2004年首次在自行研制的装置上实现了激光输出。在之前的研究基础上,本论文主要完成了46.9nm软X射线激光增益饱和输出研究,使得本课题组成为国际上第四个实现增益饱和输出的研究小组,并首次实现了小电流、低气压下的增益饱和输出,有利于装置的进一步小型化,在理论和实验研究领域对软X射线的发展起到一定的推动作用。而在小电流下实现激光的增益饱和输出,就是要在低的激发阈下实现最高能量的激光输出,电流幅值低必将导致工作气压低,产生激光的反转粒子数少,这就需要理论和实验中各实验参数的优化,围绕这一主题,本文主要包括了理论研究、实验装置的介绍和改造以及实验研究三个方面,致力于提高激光增益以实现稳定的、高能量的激光输出。在理论研究方面,本文第二章通过数值模拟和实验相结合的方式,通过雪耙模型Z箍缩理论的描述,系统的分析了激光的产生时间随初始Ar气压和主脉冲电流幅值的变化关系,为实验中放电参数的选择提供一定的参考。考虑到等离子体存在电子密度梯度影响了软X射线激光在等离子体中传输,通过光线传输方程的数值求解,详细的描述了不同的电子密度分布形式下光线在等离子体柱内的传输过程,并结合1mm差分孔对光线遮挡的计算分析和获得的激光4mrad左右的束散角的实验结果,推断出放电时毛细管中的等离子体柱内的电子密度接近抛物线形分布,而且抛物线形分布的电子密度有利于光线在传输过程中的增益放大,以获得更高增益,最终实现更高能量的激光输出。毛细管放电装置主要包括了主脉冲系统、预脉冲系统、探测系统、工作负载和充气及真空系统等五个主要组成部分。本文首先描述了放电装置各主要部件的工作原理,针对提高激光增益的实验要求,对装置进行了相应的改造。改造后的主开关可以通过更换附加电感的方式达到改变主脉冲电流上升沿的目的,以便研究主脉冲电流上升沿对激光增益的影响。充气系统的改造有利于研究掺杂气体对激光增益的影响。装置的改造为实验研究提供了可靠的保障。为了实现更高增益的激光输出,本文在第四章中进行了一系列旨在提高激光增益的实验研究。首先,系统的研究了主脉冲电流幅值对激光增益的影响,在给定气压下,找到了最佳的主脉冲电流幅值,以实现更高增益的激光输出。其次,研究了在Ar中掺入一定比例的He等气体对激光增益的影响,研究表明掺入一定比例的He有利于提高激光的增益,也就提高了激光的输出能量。再次,研究了主脉冲电流上升沿对激光增益的影响,实验结果表明,在其它放电条件不变的情况下,电流上升沿变大在一定范围内有利于获得更高的增益,从而获得更高能量的激光输出。预脉冲电流是实现软X射线激光输出的一个必要条件,它有利于等离子体均匀箍缩,本章最后分析了预主延时分别为2μs和7μs时预脉冲电流幅值对激光增益的影响,研究表明当预脉冲电流幅值为20A时,激光输出最为稳定,激光增益最高,相对输出能量也最强。在增益饱和输出和激光特性研究方面,首先,使用单色仪分析了激光的时间特性,使用平场光栅谱仪和Rowland圆谱仪准确的获得了毛细管放电软X射线激光的谱线信息,证实了X射线二极管获得的激光尖峰为类氖氩46.9nm软X射线激光。其次,采用较为简单的狭缝扫描的办法测得探测面XRD上的光斑直径为5.9mm和6.1mm,对应的激光的束散角在水平方向为4.0mrad,垂直方向为4.1mrad。再次,论文最主要的部分是实现了不同放电条件下的增益饱和输出,测量了不同等离子体长度时的激光相对强度,通过Linford公式拟合获得了不同放电条件下的增益系数,最大增益系数可达到0.68cm-1,并于国际上首次实现了增益系数为0.5cm-1的小电流、低气压下的增益饱和输出。论文最后通过标定过的X射线二极管近似计算了获得的激光能量为67.4μJ,并讨论了采用毛细管放电机制实现更短波长激光输出的可能性。
张兴强[4]（2008）在《毛细管放电的X光激光若干特性及极紫外光刻光源研究》文中认为极紫外光的波长越短,与软X射线的谱区重叠越多。在波长重叠的区域内,由于光束相干性的缘故,同样波长的辐射有时称为极紫外光,有时称为软X射线激光,这可能源于人们的习惯。无论称谓如何,这些短波长光源的获得主要来自于高温高密度等离子体的辐射。毛细管放电装置将电能直接转化成等离子体的辐射能,能量转换效率较高。软X射线激光的波长短,获得软X射线激光需要很高的泵浦能量;软X射线激光很容易被物质吸收,建立激光谐振腔几乎不太可能。这些不利因素长期制约着软X射线激光器的研制,特别是小型、台式、高效、经济、实用的软X射线激光器。毛细管放电软X射线激光装置的建立和成功运行,打破了禁锢其发展的坚冰,有望建成真正实用的小型高效软X射线激光器。本文在介绍X射线激光基本理论的基础上,利用实验室已出光的毛细管放电软X射线激光装置,在前期研究工作的基础上,进一步深化了软X射线激光研究。开展了预-主脉冲延时对激光输出的影响、低气压下产生激光的主脉冲电流阈值、46.9nm激光谱线的辨认等实验。发现了产生激光的预-主脉冲延时范围和最佳延时段,并揭示了预-主脉冲延时与气压的关系;在2846Pa的氩气气压下,找到了产生激光的主脉冲电流阈值为19kA;成功辨认了毛细管放电类氖氩46.9nm激光谱线。通过改变主开关结构,研究了主开关电感对激光输出的影响。主开关支座改进后,电感下降了15%,主脉冲电流平均提高了4%,激光平均输出提高了31%,同时继承了改进前的高耐压性和出光稳定性。毛细管放电检测转接室设计将不仅能够同步检测激光能量和激光谱线,而且有可能大大提高检测的准确性。极紫外光刻技术是目前国际上的研究热门之一,使用波长很短的极紫外光将掩模板上的电路图形缩小成像在光致抗蚀剂上,不用借助分辨率增强技术,即可获得30nm以下的分辨率,有望替代ArF浸没式光刻而成为下一代光刻技术的主流。毛细管放电极紫外光源具有较高的输出功率及能量转换效率,是极紫外光刻的首选曝光光源之一。本文对毛细管放电极紫外光源的重要参数和放电条件进行了定性计算,以便为毛细管放电极紫外光源演示装置的研制提供参考。之后作者全程参与了毛细管放电极紫外光源装置的设计、安装、调试、验收及开展的气体介质放电极紫外辐射研究等工作。通过对真实负载的放电试验,预脉冲电源的放电电压7kV,电流4060A,可单次和1200Hz重复频率工作;主脉冲电源的放电电压30kV,电流2040kA,也可单次和1200Hz重复频率工作,各项放电参数达到了设计标准。在整套装置验收合格的基础上,利用已经标定的罗兰园谱仪,开展了毛细管放电极紫外光谱实验研究,观察到Ar7+、He+离子30nm左右的极紫外光辐射。最终证实:已建成的毛细管放电极紫外光源演示装置安全可靠、运行稳定,等离子体辐射光谱基本位于极紫外目标区,可以开展进一步的极紫外光输出实验。国际上有很多科研小组或团体进行极紫外光刻光源的研究,随着研究的深入,极紫外光刻光源的输出功率不断增大,目前已经达到了应用标准。但高功率光源的获得依赖于极高的重复工作频率,单次输出功率并不高。高重复频率工作对光刻过程及环境有很高的要求,这不仅增大了光刻过程的难度,而且提高了生产成本。本文提出了毛细管放电三束等离子体极紫外环带光源的设计,正是为了解决光刻光源单次输出功率小的问题。通过对毛细管放电三束等离子体形成环带光源的过程进行受力分析,定性计算了环带光源的输出参量等比较全面的设计、论证。结果表明:在相同放电总电流条件下,三束等离子体环带光源的发光体积是常用毛细管的10倍,光源的最佳收集角提高了60%,能量转换效率提高了5倍。这些定性结果预示着毛细管放电三束等离子体极紫外环带光源将有着很大的研发潜力,基础预研还有待继续深化。本论文理论、装置和实验并重,在已出光的毛细管放电软X射线激光装置上开展了进一步的实验研究;参与建立了国内首台毛细管放电极紫外光刻光源演示装置;提出了毛细管放电三束等离子体高功率（单次工作）极紫外环带光源的设计方案。这些成果为今后毛细管放电极紫外光源的深入研究奠定了坚实的基础。
栾伯晗[5]（2007）在《毛细管放电等离子体状态研究及低气压X光激光输出》文中提出X光激光由于具有其他相干光源不可替代的优越特性,因而在许多领域都有着重要的应用。但是,因为X光激光需要很高的泵浦能量,使得泵浦源庞大,带来造价昂贵、能量转换效率低等问题限制了应用的推广。毛细管放电泵浦方案是实现低造价的小型化X光激光最成功的机制之一。自1994年国际上首次实现毛细管放电类氖氩46.9nm激光以来,许多国家都开展了这项研究,因为其激光产生条件的复杂性,到2000-2002年才又有三个研究小组获得了成功。本课题组在独立研制的毛细管放电装置上于2004年6月实现了激光输出,成为国际上第五家在这个领域获得成功的研究小组。本文介绍了在获得激光以后,我们在理论研究、装置改进和提高激光输出能量等方面取得的进展。毛细管放电X光激光的增益介质是放电等离子体,通过Z箍缩过程将泵浦能量转化为激光,因此研究等离子体的演变过程和产生激光时刻的状态对于深入理解激光产生的物理过程及光束质量的决定因素非常重要。本文在这两方面进行了研究,对于等离子体演变过程,基于对Z箍缩物理过程的合理分析,提出了对雪耙模型的改进,使其能够计算更完整的演变过程,并编制了数值模拟程序,特别是通过计算得到了等离子体的多次箍缩过程,这一理论结果是毛细管放电X光激光理论研究上的一个新的观点,并且与本装置上进行的实验观察有很好的吻合。对于产生激光时刻的等离子体状态,根据X光在等离子体中传播的理论模型编制了数值计算程序,突破了解析计算的局限性,使得可以对任意等离子体密度梯度和增益分布计算出激光的空间特性,再结合实验测量结果,就可以判断出产生激光时刻的等离子体状态。本文给出了几种典型密度梯度分布的计算结果,为进行等离子体状态的判断提供了依据。毛细管放电装置是一个很复杂的系统,包括放电脉冲产生系统、脉冲整形系统、预脉冲产生系统和毛细管放电与探测系统。为了克服装置本身对激光输出不利的因素,提高运行的稳定性,进行了大量的维修和改造工作。利用DQ128型汽车点火线圈重新设计制造了预脉冲触发装置,比原来的触发系统更简单可靠。自制了罗可夫斯基线圈,并对其进行了标定,代替原先使用的回流器测量放电电流,解决了无法准确测量流过毛细管电流的问题,为实验分析提供了更准确的依据。改造了Blumlein传输线的前置脉冲隔离开关,消除了长期困扰实验的前置脉冲对激光输出条件的破坏,使激光达到了稳定输出。最后对主开关和放电室进行了改进,提高了放电电流的幅值,抑制了放电室中的旁路放电,提高了装置的性能。首先在15厘米长毛细管上完成了大量的基础实验,包括通过一系列判别实验找到了X射线二极管（XRD）干扰信号的来源,并消除了干扰信号,保证了实验的顺利进行。深入研究了装置中各气体开关的性质,找到了系统联调的方法,保证了装置的稳定运行。完成了放电电流上升沿波形和预主脉冲延时对激光输出影响的实验,确定了最佳的电流波形和预主延时范围,获得了激光的稳定输出。其次,在20厘米毛细管上实现了激光输出,使激光输出能量进一步提高。通过改变放电电极形状和预脉冲电流幅值研究了放电参数对产生激光的影响,确定了最佳预脉冲电流幅值范围。实验验证了XRD探测的多个尖峰信号的来源,提出了XRD设计的改进方案。测量了激光的增益特性、方向性,测量增益系数为0.45cm-1,增益长度积为8.28。设计实验测量了激光的束轮廓,束散角为5.3mrad,并结合理论计算结果对等离子体状态进行了判别。最后,结合实验结果计算了激光输出能量,结果表明实验中获得的低气压（25Pa）下类氖氩46.9nm激光单脉冲能量达到了3.5μJ。本文的内容是理论研究与实验研究紧密结合的结果。这些结果加深了对毛细管放电泵浦产生激光机理的理解,提高了激光输出的能量,完成了激光增益特性和空间特性的测量,为进一步达到激光输出增益饱和指明了方向。
袁萍[6]（1997）在《Fe15+—Zn19+类钠离子软X射线激光光谱的理论计算》文中进行了进一步梳理用多组态ＨＸＲ自洽场方法计算了类Ｎａ离子Ｆｅ１５＋—Ｚｎ１９＋１ｓ２ｓ２ｐ６ｎｌ（ｎ＝３～６，ｌ＝１～４）组态能级之间的电偶极跃迁波长和振子强度，并将部分结果与实验值进行了比较
范文慧,王永昌,袁萍[7]（1995）在《类锂硅离子软X射线激光研究》文中研究指明在激光等离子体典型参数条件下，利用磁撞－辐射模型计算了类锂硅离子５ｆ－３ｄ和４ｆ－３ｄ跃迁的粒子数反转比率和激光增益系数。讨论了不同热带条件和不同冷却速度下，激光增益系数的变化。计算结果表明，高功率、短脉冲激光产生的高温等离子体在快速冷却条件下能产生软Ｘ射线激光增益。
沈百飞,王晓方,徐至展,滕华国,张文琦,周忠源,潘守甫[8]（1995）在《类锂硅软X射线激光模拟》文中研究指明对１１６ｐｓ，功率密度为５．４×１０（１２）Ｗ／ｃｍ２的激光脉冲和硅平板靶的相互作用进行了数值模拟，得到了类锂硅离子４ｆ粒子波居数和４ｆ－３ｄ跃迁增益系数的时空变化，并与实验结果进行了比较。
李炳乾,王永昌[9]（1994）在《电子与类锂离子2s－2p碰撞激发截面》文中进行了进一步梳理用多通道量子数亏损理论，从精确的类被离子能谱数据推算出低能电子与类锂离子Ａｌ１０＋和Ｓｉ１１＋的２ｓ－２ｐ碰撞激发截面和碰撞激发速率，并与用Ｍｅｗｅ的内插公式计算得到的结果进行了比较，计算结果表明两者差别在百分之五以内。比较可靠的低能电子与类锂离于碰撞激发截面数据对于复合泵浦类锂离子软ｘ射线激光和受控聚变研究具有重要作用。
沈百飞,王晓芳,徐至展,腾华国,张文琦,周忠源,潘守甫[10]（1994）在《类锂硅软X射线激光模拟》文中研究说明类锂硅软Ｘ射线激光模拟沈百飞，王晓芳，徐至展，腾华国，张文琦（中国科学院上海光机所，上海２０１８００）周忠源，潘守甫（吉林大学原子与分子物理研究所，长春１３００２３）类锂离子方案是软ｘ射线激光复合泵浦机制的一个非常重要的方案，复合机制具有所需泵渝光功...
二、类锂硅离子的软X射线放大（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、类锂硅离子的软X射线放大（论文提纲范文）
（1）高离化态Fe和Si离子的电子碰撞激发和双电子复合过程的理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电子碰撞激发过程 |
| 1.3 双电子复合过程 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 理论方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 相对论组态相作用理论方法 |
| 2.2.1 Dirac-Coulomb哈密顿量 |
| 2.2.2 原子态波函数 |
| 2.2.3 径向Dirac方程及求解 |
| 2.3 Breit相互作用 |
| 2.4 连续态波函数的求解 |
| 2.5 电子碰撞激发截面 |
| 2.5.1 直接电子碰撞激发截面 |
| 2.5.2 共振激发截面 |
| 2.6 双电子复合截面 |
| 2.7 辐射光子的线性极化度 |
| 参考文献 |
| 第三章 Fe离子内壳层电子碰撞激发过程及辐射性质的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Fe~(20+)离子能级 |
| 3.3.2 电子碰撞激发、共振俘获过程的总截面和磁截面 |
| 3.3.3 辐射光子的线性极化度 |
| 3.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第四章 Si离子电子碰撞激发和双电子复合过程的理论研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电子碰撞激发 |
| 4.3.2 双电子复合 |
| 4.3.3 与速率系数实验结果的比较 |
| 4.4 结论 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及获得的奖励 |
（2）毛细管放电泵浦46.9nm激光深度饱和研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的及意义 |
| 1.2 国内外毛细管放电泵浦软X射线激光进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 毛细管放电泵浦软X射线激光器实验装置 |
| 2.1 Marx发生器 |
| 2.2 Blumlein传输线 |
| 2.3 主开关与预脉冲隔离开关 |
| 2.3.1 主开关 |
| 2.3.2 预脉冲隔离开关 |
| 2.4 X射线二极管 |
| 2.5 预脉冲系统 |
| 2.5.1 预脉冲电路 |
| 2.5.2 预主延时电路 |
| 2.6 对实验装置进行的改造 |
| 2.7 实验装置的工作流程 |
| 2.8 软X射线激光产生的动力学过程 |
| 2.9 本章小结 |
| 第三章46.9nm激光的获得及最佳条件的研究 |
| 3.1 获得稳定的 46.9nm软X射线激光输出 |
| 3.1.1 改装后实验装置的激光输出 |
| 3.1.2 输出激光中心波长的测量 |
| 3.2 45cm长毛细管的最佳出光条件研究 |
| 3.2.1 不同Ar气气压下激光输出研究 |
| 3.2.2 不同主脉冲电流幅值下的激光输出研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 激光深度饱和输出研究 |
| 4.1 增益系数g的测量方式 |
| 4.2 深度饱和输出研究 |
| 4.2.1 第一次增益系数g的测量实验 |
| 4.2.2 第二次增益系数的测量实验 |
| 4.2.3 通过Z箍缩的雪耙模型对不同气压下增益系数的变化进行分析 |
| 4.2.4 主脉冲电流对增益饱和的影响 |
| 4.3 输出激光能量的计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）小电流低气压毛细管放电软X射线激光增益饱和输出研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 实现台式、小型化X 射线激光器主要方案 |
| 1.2.1 瞬态电子碰撞方案 |
| 1.2.2 基于光场感生电离的X 射线激光方案 |
| 1.2.3 毛细管放电泵浦方案 |
| 1.3 毛细管放电泵浦软X 射线激光国内外研究进展 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 等离子体箍缩的时间特性及光线在其中的传输 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 类氖氩 46.9nm 软 X 射线激光跃迁的形成 |
| 2.3 雪耙模型对Z 箍缩过程的描述 |
| 2.4 软X 射线激光在等离子体中的传输 |
| 2.4.1 电子密度线性分布时光线在等离子体柱内的传输 |
| 2.4.2 电子密度抛物线形分布时光线在等离子体柱内的传输 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电软X 射线激光装置及其改造 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电泵浦软X 射线激光装置 |
| 3.2.1 主脉冲系统及其改造 |
| 3.2.2 预脉冲系统 |
| 3.2.3 探测系统 |
| 3.3 充气系统的改造和热电偶真空计的标定 |
| 3.3.1 充气系统的改造 |
| 3.3.2 热电偶真空计的标定 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 实现软X 射线激光更高增益的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主脉冲电流幅值对激光增益的影响 |
| 4.3 主脉冲电流上升沿对增益影响的实验研究 |
| 4.4 气体的掺杂对增益影响的实验研究 |
| 4.5 预脉冲电流对激光增益影响的实验研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 增益饱和输出及激光特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 激光尖峰时间特性研究和谱线分析 |
| 5.2.1 激光时间特性的分析 |
| 5.2.2 毛细管放电软X 射线激光谱线分析 |
| 5.3 激光束散角测量 |
| 5.4 小电流、低气压下激光的增益饱和输出 |
| 5.4.1 增益系数的测量方法 |
| 5.4.2 增益系数的测量实验 |
| 5.5 激光能量计算 |
| 5.6 采用毛细管放电实现更短波长探索性实验和可能性分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（4）毛细管放电的X光激光若干特性及极紫外光刻光源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 毛细管放电软X射线激光 |
| 1.1.2 毛细管放电极紫外光刻光源 |
| 1.2 毛细管放电极紫外光源研究的目的及意义 |
| 1.2.1 软X射线激光 |
| 1.2.2 极紫外光刻光源 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 毛细管放电软X射线激光研究的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 毛细管放电Z箍缩效应 |
| 2.2.1 Z箍缩效应 |
| 2.2.2 毛细管放电Z箍缩 |
| 2.2.3 雪耙模型 |
| 2.2.4 等离子体多次箍缩对雪耙模型的修正 |
| 2.3 类氖氩系统原子参数研究 |
| 2.3.1 离子的电子碰撞激发 |
| 2.3.2 亚稳能级的单极激发 |
| 2.3.3 Cowan程序 |
| 2.3.4 类氖氩系统原子参数的计算 |
| 2.3.5 粒子数反转的形成 |
| 2.4 类氖氩等离子体动力学过程研究 |
| 2.4.1 一维非平衡磁流体力学XDCH程序介绍 |
| 2.4.2 动力方程的一维近似 |
| 2.4.3 类氖氩46.9nm激光的模拟 |
| 2.4.4 类氖氩46.9nm激光的准稳态增益 |
| 2.5 相关参数的计算方法 |
| 2.5.1 高增益所需的最大电子密度 |
| 2.5.2 箍缩电流的计算 |
| 2.5.3 激光输出能量的计算方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电软X射线激光装置和若干输出特性实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电软X射线激光装置 |
| 3.2.1 Marx发生器 |
| 3.2.2 Blumlein传输线 |
| 3.2.3 主开关 |
| 3.2.4 毛细管放电室 |
| 3.2.5 毛细管放电检测转接室设计 |
| 3.3 预-主脉冲延时对激光输出影响的实验研究 |
| 3.3.1 预-主脉冲的工作原理 |
| 3.3.2 最佳工作气压的确定 |
| 3.3.3 不同预-主脉冲延时的激光输出 |
| 3.3.4 预-主脉冲延时作用的分析 |
| 3.4 主开关电感对激光输出作用的实验研究 |
| 3.4.1 主开关支座改进引起主开关电感对激光输出的影响 |
| 3.4.2 改进前后的实验结果 |
| 3.4.3 改进后的效果 |
| 3.4.4 对激光参数的影响 |
| 3.5 产生激光的主脉冲电流阈值研究 |
| 3.5.1 国际上各研究小组实验参数对比 |
| 3.5.2 阈值电流的探索实验 |
| 3.5.3 探索阈值电流的意义 |
| 3.6 毛细管放电46.9nm激光谱线的辨认 |
| 3.6.1 谱线辨认方法 |
| 3.6.2 测谱实验 |
| 3.6.3 谱线辨认 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 毛细管放电极紫外光刻光源演示装置 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 重要参数的计算 |
| 4.2.1 中心波长的能级跃迁 |
| 4.2.2 约束等离子体所需电流 |
| 4.2.3 毛细管放电等离子体的箍缩时间 |
| 4.2.4 毛细管的阻抗特性 |
| 4.2.5 毛细管的击穿特性 |
| 4.2.6 等离子体电离度计算 |
| 4.3 装置设计和研制 |
| 4.3.1 主要系统简介 |
| 4.3.2 电源系统 |
| 4.3.3 放电系统 |
| 4.4 装置的安装和调试 |
| 4.4.1 装置使用说明 |
| 4.4.2 预脉冲电源调试 |
| 4.4.3 主脉冲电源调试 |
| 4.5 毛细管放电气体介质极紫外辐射光谱实验观察 |
| 4.5.1 极紫外辐射收集室方案设计 |
| 4.5.2 罗兰园谱仪标定 |
| 4.5.3 极紫外辐射光谱实验观察 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 毛细管放电三束等离子体极紫外光源方案 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 毛细管放电三束等离子体光源的概念设计 |
| 5.2.1 极紫外光刻光源发展面临的难题 |
| 5.2.2 概念设计方案 |
| 5.3 毛细管放电三束等离子体环带光源的形成 |
| 5.3.1 受力方式分析 |
| 5.3.2 等离子体终态形状的差异 |
| 5.3.3 三束等离子体环带光源的形成过程 |
| 5.4 毛细管放电三束等离子体的定性计算 |
| 5.4.1 洛仑兹力的作用 |
| 5.4.2 热压力的作用 |
| 5.4.3 等离子体辐射所需条件 |
| 5.5 毛细管放电三束等离子体光源的发展前景 |
| 5.5.1 较大的发光体积 |
| 5.5.2 较大的最佳收集角 |
| 5.5.3 可能的毛细管内部结构设计方案 |
| 5.5.4 具有良好应用前景的可调谐光源 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）毛细管放电等离子体状态研究及低气压X光激光输出（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 本论文的研究背景 |
| 1.2 台式X 光激光的解决方案 |
| 1.2.1 强光场电离X 光激光方案 |
| 1.2.2 瞬态电子碰撞方案 |
| 1.2.3 毛细管放电泵浦方案 |
| 1.2.4 国内X 光激光研究概况 |
| 1.3 本论文研究内容 |
| 第2章 毛细管放电等离子体状态的理论研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 毛细管放电多次箍缩理论模拟与分析 |
| 2.2.1 Z箍缩的基本原理 |
| 2.2.2 雪耙模型简介 |
| 2.2.3 毛细管放电等离子体多次箍缩与数值模拟 |
| 2.3 X 光在等离子体中的传播 |
| 2.3.1 连续折射介质中的光线方程 |
| 2.3.2 电子密度线性分布的近似计算 |
| 2.3.3 电子密度抛物线分布的近似计算 |
| 2.4 光束方向特性的数值计算 |
| 2.4.1 数值计算程序的编制 |
| 2.4.2 电子密度抛物线形的计算 |
| 2.4.3 电子密度分布其他线形的计算 |
| 2.4.4 激光输出能量的计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 毛细管放电装置的优化运行研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 毛细管放电软X 光激光装置介绍 |
| 3.2.1 脉冲发生单元 |
| 3.2.2 脉冲整形单元 |
| 3.2.3 毛细管放电单元 |
| 3.2.4 探测单元 |
| 3.2.5 预脉冲单元 |
| 3.3 毛细管放电装置的维修与改造 |
| 3.3.1 对预脉冲电源的改造 |
| 3.3.2 对主脉冲电流测量装置的改造 |
| 3.3.3 对前置脉冲开关的改造 |
| 3.3.4 对Marx 发生器、主开关及放电室的改造与维修 |
| 3.3.5 对气压表的标定实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 15 厘米长毛细管的激光输出及稳定运行 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激光输出的获得 |
| 4.3 探测系统干扰信号的验证和消除 |
| 4.4 主开关和前置脉冲开关的实验研究 |
| 4.4.1 改变主开关结构的实验研究 |
| 4.4.2 固有前置脉冲的隔离 |
| 4.4.3 主开关和前置脉冲开关的调试实验 |
| 4.5 电流波形前沿对激光产生的影响 |
| 4.5.1 改变电流波形的实验结果 |
| 4.5.2 不同电流波形的激光实验对比 |
| 4.6 预、主脉冲延时对激光产生的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 20 厘米长毛细管的激光输出及其特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 20 厘米毛细管激光输出实验 |
| 5.3 放电条件对激光输出的影响 |
| 5.3.1 毛细管放电电极的影响 |
| 5.3.2 外加预脉冲电流幅值的影响 |
| 5.4 XRD 多个尖峰信号的验证和新放电方案 |
| 5.4.1 XRD 多个尖峰信号的实验研究 |
| 5.4.2 固有预脉冲耦合电流和新放电方案 |
| 5.5 毛细管放电激光特性的实验研究 |
| 5.5.1 激光增益特性的测量 |
| 5.5.2 激光方向性的验证实验 |
| 5.5.3 激光空间分布的测量实验 |
| 5.6 寻找最佳激光输出条件的实验研究 |
| 5.6.1 改变Ar 气气压的实验 |
| 5.6.2 改变放电电流幅值的实验 |
| 5.6.3 改变电流上升沿波形的实验 |
| 5.6.4 激光脉冲最高幅值结果及能量计算 |
| 5.6.5 进一步提高激光能量的建议 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、类锂硅离子的软X射线放大（论文参考文献）
- [1]高离化态Fe和Si离子的电子碰撞激发和双电子复合过程的理论研究[D]. 张俊明. 西北师范大学, 2020
- [2]毛细管放电泵浦46.9nm激光深度饱和研究[D]. 滕树鹏. 哈尔滨工业大学, 2011(05)
- [3]小电流低气压毛细管放电软X射线激光增益饱和输出研究[D]. 谢耀. 哈尔滨工业大学, 2011(05)
- [4]毛细管放电的X光激光若干特性及极紫外光刻光源研究[D]. 张兴强. 哈尔滨工业大学, 2008(02)
- [5]毛细管放电等离子体状态研究及低气压X光激光输出[D]. 栾伯晗. 哈尔滨工业大学, 2007(05)
- [6]Fe15+—Zn19+类钠离子软X射线激光光谱的理论计算[J]. 袁萍. 西北师范大学学报(自然科学版), 1997(03)
- [7]类锂硅离子软X射线激光研究[J]. 范文慧,王永昌,袁萍. 光学学报, 1995(02)
- [8]类锂硅软X射线激光模拟[J]. 沈百飞,王晓方,徐至展,滕华国,张文琦,周忠源,潘守甫. 光学学报, 1995(01)
- [9]电子与类锂离子2s－2p碰撞激发截面[J]. 李炳乾,王永昌. 中国激光, 1994(10)
- [10]类锂硅软X射线激光模拟[J]. 沈百飞,王晓芳,徐至展,腾华国,张文琦,周忠源,潘守甫. 量子电子学, 1994(02)