准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位研究

为了解决高重复率下准分子激光电源磁脉冲压缩开关的磁芯复位问题,以理论分析为指导,结合磁开关工作特性,设计了一种磁芯精确复位电路,该电路可快速精确复位饱和后的磁开关。将此复位系统应用于准分子激光器脉冲电源测试其性能,复位电流在磁开关饱和后200μs内平息振荡。结果表明,这一磁芯复位系统可满足4kHz重复率下脉冲电源的复位要求。此研究对今后高重复率准分子激光电源的设计是有帮助的。     

脉冲升压式准分子激光电源研究

针对光刻用准分子激光器的激励技术,利用拉普拉斯变换方程对脉冲变压器高压充电过程进行了分析,验证了耦合系数于与压缩高压充电时间的重要作用.耦合系数越接近于1,高压充电时间越短.介绍了充电电路与磁开关结合后完成快放电的过程,并提出了一种控制谐振充电的方法.实现了对高压电容50μs内的快充电.     

深紫外飞秒激光脉宽测量

为准确测量193 nm深紫外飞秒激光的脉冲宽度,基于氟化钙的双光子荧光效应,设计并搭建了用于紫外飞秒激光脉冲的脉宽测量系统。双光子荧光信号强度与入射激光光强的平方依赖关系证明了获得双光子荧光信号的可靠性。利用插入法进行了CCD探测系统的数值标定,获得单像素对应的时间尺度为7.35 fs。单脉冲测量下,得到193 nm深紫外飞秒激光的脉宽为476.1 fs,与利用光谱法进行测量计算得到的结果基本吻合。     

基于LIBS的元素成像技术在古气候研究中的应用

古气候学是研究地球的过往气候的一门学科,可以预测未来气候变化,解决有关环境、资源等问题.基于激光诱导击穿光谱的元素成像技术可以快速、准确、原位分析复杂多样的大面积古气候样本,获得能够与气候建立联系的元素信息,在气候变化研究中展现出很好的应用前景.首先介绍了基于激光诱导击穿光谱的元素成像技术的基本原理,其次回顾了目前常用...     

焦耳级放电激励紫外预电离HF激光器

研制了一台采用紫外火花预电离和横向放电结构的非链式电激励脉冲HF激光装置,采用氢闸流管结合一级磁脉冲压缩开关的高功率电激励系统。实验研究了激光工作介质SF6,H2不同压强比和总工作气压对激光输出能量的影响,得出了最佳气体组分,确定了最佳工作气压。总气压在8.8 kPa,气体组分H2与SF6气压比为1:9时,获得最佳的激光输出,输出能量达到1.3 J,激光器的光电转换效率达到2.4%。:     

低抖动准分子激光放大器光源的研究

为了获得低抖动的准分子激光放大器光源,设计了一种以氢闸流管作为高压开关的低抖动准分子激光放大器系统。利用抖动小于4 ns的闸流管触发电路来触发导通氢闸流管,从外部触发信号到准分子光信号之间有一定的延时时间。研究了以氢闸流管作为高压开关的准分子激光放电回路,外部控制信号发生电路产生外部充电信号和出光信号,转换电路将外部充电信号和出光信号转换成固定脉宽的光信号,在实现低抖动出光前,准分子激光放大器系统热平衡过程中会有一定的出光延时漂移现象。讨论了激光运行重复率、激光运行电压和气体状态在热平衡过程中对稳定延迟时间大小的影响。实验表明,在相同运行电压下,稳定延迟时间随着激光运行重复频率的提高而增大;运行电压越高,稳定延迟时间上升的幅度越大。气体恶化后,光脉冲稳定延迟时间变小。激光运行电压和重复频率越高,延时漂移时间越大。在温漂一定时间后,准分子激光放大器内部系统达到热平衡,以外部触发信号为基准,准分子光脉冲信号实现在5、10、15 Hz重复频率下的5 ns内低抖动出光。     

深紫外飞秒脉冲准分子激光放大同步特性研究

为了获得大能量的深紫外超短脉冲,将深紫外飞秒种子光通过ArF准分子放大器进行放大。通过对种子光信号和准分子放大器的荧光信号进行测量,在不同环境下,针对种子光信号与放大器放电信号之间的延时对脉冲单程放大特性的影响进行了研究。研究结果表明,放大系统实现了种子光与准分子放大器的低抖动精确同步,空气和氮气环境下脉冲能量最高分别为197.2μJ和312.6μJ,且氮气环境下脉冲展宽较空气平均降低99.2 fs。相较于空气环境,氮气环境可有效降低深紫外超短脉冲的能量衰减与脉冲展宽,且同步抖动对放大特性影响较小。     

重复率激光的单个脉冲能量检测技术

介绍了一种基于热释电探头的准分子激光能量检测系统,实现了对0～200Hz重复率运行的准分子激光单个脉冲及多脉冲系列的能量实时检测。它由探头、放大、峰值保持、MCU、显示和通讯几部分组成,解决了闸流管放电强电磁干扰等难点,并在193nmArF和248nmKrF准分子激光器上进行了测试：响应时间4ms、分辨率10 、灵敏度0.5 、精度 3％。本系统既可作为能量计使用,也可以作为检测环节用于脉冲能量闭环稳定系统中,如采用响应速度更高的光电管,有望实现高重复率准分子激光光源的实时脉冲能量检测和稳定等技术。     

通过优化工作气体分压提高准分子激光器脉冲能量输出

分别研究了Kr和F2对KrF准分子激光器脉冲能量输出的影响。脉冲能量输出对F2分压的变化非常敏感,并与Kr分压呈二次函数关系。在最优化工作气体分压（F2:He:Kr:Ne=3.15:59.85:195:3050mbar）下,获得了807mJ最大单脉冲输出能量。这个气体成份下的全电效率为1.64%。     

单片机控制的准分子专用组合电磁阀门

介绍了一个用于准分子激光器自动充排气的系统,它由单片机控制的组合电磁阀门构成。文章阐明了系统、机械、电气和软件的结构。在KrF准分子激光器上实现了重复精度较好的自动配气。整体结构紧凑、性能稳定,简化了充配气操作,还可以用它实现自动微调激光气体成分,达到延长工作气体寿命的目的。