JP2018528568A - 高効率レーザー維持プラズマ光源 - Google Patents
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- H05H1/46—Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy
Abstract
Description
本出願は、以下に列挙した出願(複数の場合あり)(「関連出願」)に関連するものであり、且つ該出願からの最先の効力のある有効出願日(複数の場合あり)の利益を主張するものである(例えば、特許仮出願以外に対する最先の効力のある優先日を主張するまたは特許仮出願に対する、関連出願のいずれかのおよびすべての親、その親(grandparent)、そのまた親(great−grandparent)出願などに対する、米国特許法第119条(e)の下での利益を主張するものである)。
USPTOの法定外要件のため、本出願は、全体の参照により本明細書に組み込まれる、発明者としてIlya Bezel、Anatoly Shchemelinin Eugene ShifrinおよびMatthew Derstineの名で2015年6月22日に出願された出願番号第62/183,069号の「MULTIPASS LASER−SUSTAINED PLASMA PUMP GEOMETRIES」と題する米国特許仮出願の通常の(非仮)特許出願を構成する。
Claims (57)
- ポンピングビームを生成するように構成されたポンプ源と、
ガスを封じ込めるためのガス封じ込め構造と、
マルチパス光学アセンブリを備え、前記マルチパス光学アセンブリが、広帯域発光プラズマを維持するためにガスの一部分を通るポンピングビームの複数のパスを実行するように構成された1以上の光学素子を含み、前記1以上の光学素子が、プラズマを通って透過したポンピングビームの未吸収部分を収集して、収集されたポンピングビームの未吸収部分を、ガスの部分に戻すように方向付けるように配置されているシステム。 - 前記1以上の光学素子が、
第1の光学素子と、
少なくとも1つの付加的な光学素子を備え、前記第1の光学素子と少なくとも1つの付加的な光学素子は、ポンピングビームの未吸収部分を収集して、収集されたポンピングビームの未吸収部分を、ガスの部分に戻すように方向付けるように配置されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記1以上の光学素子が、
第1の部分と少なくとも1つの付加的な部分を有する反射面を備え、前記第1の部分と少なくとも1つの付加的な部分は、ポンピングビームの未吸収部分を収集して、収集されたポンピングビームの未吸収部分を、ガスの部分に方向転換するように配置されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記1以上の光学素子が、
1以上の反射型光学素子または1以上の透過型光学素子のうち少なくとも1つを備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記1以上の反射型光学素子が、
楕円ミラー、放物面ミラー、球面ミラーまたは平面ミラーのうち少なくとも1つを備える、請求項4に記載のシステム。 - 前記1以上の反射型光学素子は、照光源からのポンピングビームの入射パスによって画定される光軸に対して軸外に配置されている、請求項4に記載のシステム。
- 前記1以上の反射型光学素子が、
光の1以上の選択された波長を選択的に透過する1以上のミラーを備える、請求項4に記載のシステム。 - 前記1以上の反射型光学素子が、
光の1以上の選択された波長を選択的に吸収する1以上のミラーを備える、請求項4に記載のシステム。 - 前記1以上の反射型光学素子が、
1以上のレンズを備える、請求項4に記載のシステム。 - 前記1以上の光学素子は、プラズマを通る少なくとも第2のパス中のポンピングビームの開口数が、プラズマを通る少なくとも第1のパス中のポンピングビームの開口数よりも低くなるように配置されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記1以上の光学素子が、
プラズマを通るポンピングビームの第1のパスと関連する第1のセットの光学素子と、
プラズマを通るポンピングビームの付加的なパスと関連する付加的なセットの光学素子を備え、第1のセットの光学素子と付加的なセットの光学素子は、ポンピングビームの付加的なパスの照光が、第1のセットの光学素子の1以上の部分の間の領域を横断するように配置されている、請求項1に記載のシステム。 - 前記1以上の光学素子は、ポンピングビームの各パスの各焦点の位置を制御することによってプラズマの形状を制御するように構成されている、請求項1に記載のシステム。
- 前記1以上の光学素子は、ポンピングビームの各パスの焦点が実質的に重なって1つのスポットを形成するように配置されている、請求項12に記載のシステム。
- 前記1以上の光学素子は、細長いプラズマを形成するために、ポンピングビームの第1のパスの焦点を、ポンピングビームの少なくとも1つの付加的なパスの焦点に対して変位させるように配置されている、請求項12に記載のシステム。
- 前記1以上の光学素子が、
少なくとも1つのレトロリフレクタアセンブリを備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記1以上の光学素子が、
少なくとも1つの共振器アセンブリを備える、請求項1に記載のシステム。 - ガスの部分を通るポンピングビームの1以上のパス中に生じた収差を測定するように構成された1以上の波面センサをさらに備えた、
請求項1に記載のシステム。 - 前記1以上の光学素子が、
前記1以上の波面センサに応答する適応光学素子を含む、請求項17に記載のシステム。 - 前記1以上の光学素子はさらに、
プラズマによって放射された広帯域放射の少なくとも一部分を収集してプラズマに戻すように方向付けるように構成されている、請求項1に記載のシステム。 - プラズマによって放射された広帯域放射の少なくとも一部分を、1以上の下流の光学素子に方向付けるように構成された1以上の収集光学素子をさらに備えた、請求項1に記載のシステム。
- 前記1以上の収集光学素子は、
プラズマによって放射された広帯域放射の少なくとも一部分を収集してプラズマに戻すように方向付けるように構成されている、
請求項20に記載のシステム。 - プラズマによって放出される広帯域放射は、極紫外線放射、真空紫外線放射、深紫外線放射、紫外線放射または可視放射のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記ガス封じ込め素子が、
ガスを封じ込めるためのプラズマ球を備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記ガス封じ込め素子が、
ガスを封じ込めるためのプラズマセルを備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記ガス封じ込め素子が、
ガスを封じ込めるための室を備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記照光源が、
1以上のレーザーを備える、請求項1に記載のシステム。 - 前記1以上のレーザーが、
1以上の赤外線レーザー、1以上の可視レーザーまたは1以上の紫外線レーザーのうち少なくとも1つを備える、請求項26に記載のシステム。 - 前記1以上のレーザーが、
ダイオードレーザー、ディスクレーザーまたはファイバーレーザーのうち少なくとも1つを備える、請求項26に記載のシステム。 - 前記1以上のレーザーが、
狭帯域レーザーまたは広帯域レーザーのうち少なくとも1つを備える、請求項26に記載のシステム。 - 前記1以上のレーザーは、連続波(CW)モード、パルスモードまたは変調モードのうち少なくとも1つで動作するように構成される、請求項26に記載のシステム。
- 前記ガスは、
不活性ガス、非不活性ガス、または2以上のガスの混合物のうち少なくとも1つを含む、請求項1に記載のシステム。 - ポンピングビームを生成するように構成されたポンプ源と、
ガスを封じ込めるためのガス封じ込め構造と、
光学アセンブリを備え、光学サブシステムが、広帯域発光プラズマを維持するためにガスの一部分を通るポンピングビームの1以上の複数のパスを実行するように構成された1以上の光学素子を含み、さらに、
1以上の収集光学素子を含む収集アセンブリを備え、前記1以上の収集光学素子は、プラズマによって放射された広帯域放射の少なくとも一部分を、1以上の下流の光学素子に方向付けるように構成され、前記1以上の収集光学素子は、プラズマによって放射された広帯域放射の少なくとも一部分を収集して、プラズマに戻すように方向付けるように構成されているシステム。 - 前記収集アセンブリはさらに、プラズマの2以上のイメージを合成するように構成されている、請求項32に記載のシステム。
- 前記収集アセンブリはさらに、プラズマの2以上のイメージを、広帯域放射の出力された部分がプラズマの単一のイメージの輝度よりも大きい輝度を有するように合成するように構成されている、請求項33に記載のシステム。
- ポンピングビームを生成するように構成された照光源と、
ガスを封じ込めるように構成されたリフレクタアセンブリとを備え、前記リフレクタアセンブリは、照光源からポンピングビームを受け取るための1以上の入口開口を含み、ポンピングビームはガスの一部内にプラズマを維持し、プラズマは広帯域放射を放出し、前記リフレクタアセンブリの内面は、プラズマによって放出された広帯域放射の少なくとも一部分を収集して、収集された広帯域放射をプラズマに戻すように方向付けるように構成されているシステム。 - 前記リフレクタアセンブリはさらに、プラズマの2以上のイメージを合成するように構成されている、請求項35に記載のシステム。
- 前記リフレクタアセンブリはさらに、プラズマの2以上のイメージを、広帯域放射の出力部分が、プラズマの単一のイメージの輝度よりも大きい輝度を有するように合成するように構成されている、請求項36に記載のシステム。
- 前記リフレクタアセンブリは、ガスの部分を通って透過されたポンピングビームの未吸収部分を収集して、収集されたポンピングビームの未吸収部分をガスの部分に〔戻す〕ように方向付けるように配置されている、請求項35に記載のシステム。
- 前記リフレクタアセンブリが、
楕円リフレクタアセンブリを含む、請求項35に記載のシステム。 - 前記楕円リフレクタアセンブリの内面が、広帯域放射の一部を楕円リフレクタの1以上の焦点に集束するように構成されている、請求項39に記載のシステム。
- プラズマは前記楕円リフレクタの単一の焦点に形成される、請求項35に記載のシステム。
- 第1のプラズマは前記楕円リフレクタの第1の焦点に形成され、第2のプラズマは前記楕円リフレクタの第2の焦点に形成される、請求項35に記載のシステム。
- 前記楕円リフレクタアセンブリは、
部分楕円リフレクタアセンブリを備える、
請求項35に記載のシステム。 - 前記リフレクタアセンブリは、
多部品リフレクタアセンブリを備える、
請求項35に記載のシステム。 - 前記リフレクタアセンブリの1以上の入口開口は、
複数の照光源からポンピングビームを受け取るための複数の入口開口を含む、
請求項35に記載のシステム。 - 前記リフレクタアセンブリの1以上の入口開口は、
サファイア、溶融シリカ、結晶石英、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウムのうち少なくとも1つから形成された1つ以上の窓を含む、
請求項35に記載のシステム。 - 前記リフレクタアセンブリは、前記リフレクタアセンブリの内容積からの広帯域放射の少なくとも一部分を1以上の下流の光学素子に通すための1以上の出口開口を含む、請求項35に記載のシステム。
- 前記リフレクタアセンブリの1以上の出口開口のうち1つは、
サファイア、溶融シリカ、結晶石英、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化リチウムのうち少なくとも1つから形成された1つ以上の窓を含む、
請求項47に記載のシステム。 - ガス再循環アセンブリをさらに備えた、請求項35に記載のシステム。
- 前記ガス再循環アセンブリが、
ガス入力ポートと、
前記ガス再循環アセンブリを介して前記リフレクタアセンブリの内容積を通してガスを流すためのガス出力ポートを含む、
請求項49に記載のシステム。 - 前記リフレクタアセンブリは、
1以上の電気的フィードスルーを含む、請求項35に記載のシステム。 - 前記照光源は、
少なくとも1つのレーザーを備える、請求項35に記載のシステム。 - 前記1以上のレーザーは、
1以上の赤外線レーザー、1以上の可視レーザーまたは1以上の紫外線レーザーのうち少なくとも1つを備える、請求項52に記載のシステム。 - 前記1以上のレーザーは、ダイオードレーザー、ディスクレーザーまたはファイバーレーザーのうち少なくとも1つを備える、請求項52に記載のシステム。
- 前記1以上のレーザーは、
狭帯域レーザーまたは広帯域レーザーのうち少なくとも1つを備える、請求項52に記載のシステム。 - 前記1以上のレーザーは、連続波(CW)モード、パルスモードまたは変調モードのうち少なくとも1つで動作するように構成される、
請求項52に記載のシステム。 - 前記ガスは、
不活性ガス、非不活性ガスおよび2以上のガスの混合物のうち少なくとも1つを含む、請求項35に記載のシステム。
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