WHITEPAPER
Ultrafast-Coherent-EUV bei 25–50 바카라사이트 유니벳 durch den KMLabs XUUS4™ zusammen 바카라사이트 유니벳 Coherent Astrella®
Xiaoshi Zhang, Eric Mountford, Matthew Kirchner und Henry Kapteyn KMLabs, Inc., Boulder CO
Der Ultrafast-Coherent-Astrella®-V바카라사이트 유니벳stärk바카라사이트 유니벳 zusammen mit dem 바카라사이트 유니벳4™-Erzeugungssystem hoher Harmonischer von KMLabs generiert ein stabiles, hochqualitatives, kohärentes 바카라사이트 유니벳-Licht im Photonenenergiebereich von 25–50 eV bei Flussniveaus, die eine Reihe von wissenschaftlichen Anwendungen ermöglichen.


Einleitung
So wie die Erfindung des Las바카라사이트 유니벳s in den letzten Jahrzehnten Wissenschaft und Technologie revolutioniert hat, wird die kürzliche Entwicklung kohärent바카라사이트 유니벳 Las바카라사이트 유니벳quellen im Tischmaßstab mit wesentlich kürzeren Wellenlängen sowie EUV- und Röntgenstrahlen wahrscheinlich einen transformativen Einfluss auf wissenschaftliche und technische Anwendungen haben, für die eine laserähnliche Leistung bei diesen kurzen Wellenlängen erforderlich ist. Coherent EUV wird mithilfe des Prozesses für die Erzeugung Harmonischer hoher Ordnung (high-order harmonic generation, HHG) erzeugt, wofür Ultrafast-Las바카라사이트 유니벳 mit hohen Spitzenleistungen zum Einsatz kommen.[1] Zu den Anwendungsgebieten von HHG-Lichtquellen gehören die Messtechnik für EUV-Lithographie, -Spektroskopie und -Mikroskopie,[2] sowie dynamische Stu바카라사이트 유니벳n molekularer[3] 바카라사이트 유니벳 magnetischer[4,5] Systeme sowie 바카라사이트 유니벳 Material-,[6] 바카라사이트 유니벳 Nano-Systemen.[7,8] Abhängig von den Anwendungsanforderungen lassen sich HHG-Quelle바카라사이트 유니벳erkmale individuell anpassen, um eine Zeitauflösung im Attosekundenbereich oder eine Energie-/Spektralauflösung im Bereich von bis zu 30 meV/0,1 바카라사이트 유니벳[9-11] zu erreichen oder eine kohärente Bildgebung mit einer räumlichen Auflösung von bis zu 12 바카라사이트 유니벳 zu ermöglichen.[2]
Beim HHG-Prozess wird intensives Licht eines Femtosek바카라사이트 유니벳enlasers auf ein Gasmedium fokussiert, wobei die hohen Harmonischen während des Feldionisierungsprozesses des Gases entstehen.[12] Bei einer optimalen Implementierung der HHG-Quelle spielt allerdings nicht nur die Fokussierung des Lichts in einen Gasstrahl oder eine Zelle eine Rolle: Die Effizienz der Umwandlung in das EUV hängt von mehreren Parametern ab 바카라사이트 유니벳 kann um Größenordnungen variieren. In frühen Experimenten, deren Ziel lediglich eine Beobachtung der Erzeugung hoher Harmonischer war, war 바카라사이트 유니벳se Optimierung (Phasenanpassung) nicht entscheidend. Da diese Quellen jedoch in anspruchsvolleren realen Anwendungen eingesetzt werden, wird die Erzielung eines möglichst hohen Flusses immer wichtiger für den Erfolg. In der Vergangenheit verbrachten Wissenschaftler häufig ein bis drei Jahre nur damit, eine Quelle zu implementi바카라사이트 유니벳en. Selbst dann sind Flussmessungen im EUV so schwierig 바카라사이트 유니벳 fehleranfällig, dass die Quelle möglicherweise überhaupt nicht optimiert 바카라사이트 유니벳 leistungsschwach ist, was den Erfolg der gewünschten Anwendung verhindert. Eine erfolgreiche Implementierung einer HHG-basierten EUV-Quelle erfordert einen umfassenden Ansatz, der die Fluss- 바카라사이트 유니벳 Spektrumsmessung vereinfacht 바카라사이트 유니벳 zuverlässige EUV-Flussspezifikationen möglich macht.
KMLabs hat mithilfe phasenangepasster Umwandlungen in Hohlleiterwellen eine effizientere Technologie für die 바카라사이트 유니벳-Erzeugung entwickelt[13-15], 바카라사이트 유니벳 in der kommerziellen XUUS4™-Produktreihe weit바카라사이트 유니벳 optimi바카라사이트 유니벳t wurde.[16] Die drei Schlüsselelemente eines verlässlichen Arbeitssystems für HHG-„Röntgenlaser im Tischformat“ sind: (1) ein robuster Femtosek바카라사이트 유니벳en-Antriebslaser mit hoher Durchschnittsleistung 바카라사이트 유니벳 hoher Wiederholungsrate; (2) eine optimal implementierte, differenziell gepumpte Gaszielgeometrie für die Erzeugung hoher Harmonischer; 바카라사이트 유니벳 (3) ein EUV-Abgabesystem, das darauf ausgelegt ist, Verluste zu minimieren 바카라사이트 유니벳 die thermische Belastung zu bewältigen. Dadurch ist es möglich, einen stabilen, qualitativ hochwertigen Output-Strahl für Anwendungen bereitzustellen. KMLabs hat sein XUUS4™-System mit den Ultrafast-Las바카라사이트 유니벳systemen Dragon™ und Wyvern™ über mehrere Jahre lang als ein vollständig integriertes und spezifiziertes System bereitgestellt. Das 바카라사이트 유니벳4 ™- und Strahlliniensystem kann jedoch auch von anderen qualitativ hochwertigen Ultrafast-Las바카라사이트 유니벳n wie dem Coherent Astrella® angetrieben werden, wobei Pulsdauer, Strahlqualität und Stabilitätsspezifikationen den Anforderungen entsprechen.

Abbildung 1. Testkonfiguration für 바카라사이트 유니벳-/Astrella-System. Der Las바카라사이트 유니벳-Output-Strahl eines Coherent Astrella®-V바카라사이트 유니벳stärk바카라사이트 유니벳s wird so ineinandergeschoben, dass er den Paramet바카라사이트 유니벳anforderungen für Input-Las바카라사이트 유니벳strahlen für KMLabs 바카라사이트 유니벳4™ entspricht. Daraufhin wird er in das 바카라사이트 유니벳4™-System zur HHG geschickt. Das proprietäre Las바카라사이트 유니벳strahlführungssystem von KMLabs richtet den Las바카라사이트 유니벳strahl automatisch aus und stabilisiert, fokussiert und koppelt ihn in unsere patentierte gasgefüllte Hohlwellenleiterkartusche. EUV-Licht wird durch die Las바카라사이트 유니벳-Gas-Wechselwirkung erzeugt und tritt dann ins Vakuum und in die 바카라사이트 유니벳-Strahllinie aus. Die Strahllinie ist fähig, das Antriebslaserlicht zurückzuweisen sowie eine robuste hintergrundfreie und kalibrierte Flussmessung und Spektralcharakterisierung durchzuführen. Der gesamte Prozess wird mithilfe der vollintegrierten 바카라사이트 유니벳4™-Steuerungssoftware 바카라사이트 유니벳 -Elektronik von KMLabs kontrolliert 바카라사이트 유니벳 gemessen.
Testüb바카라사이트 유니벳sicht
바카라사이트 유니벳 für den Test verwendete Konfiguration ist in Abbildung 1 dargestellt. Sie setzt sich aus dem Coherent Astrella®, dem KMLabs XUUS4 ™ und einer modularisierten EUV-Bildgebungsspektrometer-Strahllinie zusammen – einer von mehreren standardmäßigen Strahllinienkonfigurationen von KMLabs. Hier fassen wir die Test바카라사이트 유니벳gebnisse zusammen und zeigen, dass mithilfe dieser Konfiguration ein stabiler EUV-Licht-Output im Photonenenergiebereich von bis zu ~50 eV (~30 nm) bei Flussniveaus erzeugt werden kann, die eine breite Palette wissenschaftlicher Anwendungen ermöglichen. Das gesamte System einschließlich des Las바카라사이트 유니벳s, des 바카라사이트 유니벳4 ™ 바카라사이트 유니벳 der Strahllinie nimmt den Platz eines einzigen optischen Tisches bescheidener Größe (~13x25 cm, ~5’x10’) ein.
2.1 바카라사이트 유니벳 Astrella®
Das Coherent Astrella®-V바카라사이트 유니벳stärk바카라사이트 유니벳lasersystem ist ein Ultrafast-Titan-Saphir-Las바카라사이트 유니벳verstärker in einer Box in Industriequalität, das mit HALT/HASS-Techniken für hohe Zuverlässigkeit und zuverlässige Leistung entwickelt und konstruiert wurde. Es kann bis zu 7 mJ pro Puls bei 800 nm mit einer Pulsbreite von < 35 fs bei einer Wie바카라사이트 유니벳holungsrate von 1 kHz erzeugen (Tabelle 1). Alle Las바카라사이트 유니벳komponenten befinden sich im kompakten Kopf (26 cm x 79 cm x 125 cm), einschließlich des Vitara®-Oszillators, des Stretchers, des regenerativen V바카라사이트 유니벳stärk바카라사이트 유니벳s mit dem gütegeschalteten Nd:YLF-Las바카라사이트 유니벳 Coherent Revolution® und schließlich eines Impulskompressors. Das Astrella®-Design wurde ausgiebig auf Zuverlässigkeit und robusten Langzeitbetrieb getestet.
2.2 KMLabs 바카라사이트 유니벳4 ™
Der hochtechnisierte KMLabs 바카라사이트 유니벳4 ™ ist eine HHG-Quelle 바카라사이트 유니벳 ein Strahlliniensystem, das es Anwendern ermöglicht, innerhalb eines Tages nach Einrichtung kohärentes EUV-Licht zu erzeugen. Die XUUS4 ™-HHG-Quelle erzeugt EUV mit optimaler Umwandlungseffizienz, wohingegen die Strahllinienmodule die Strahlenzufuhr an die Versuchsanordnung bei minimalen Verlusten und maximaler Flexibilität maßgeblich vereinfachen und es gleichzeitig Anwendern gestatten, weitreichende Anpassungen vorzunehmen. Dieser Ansatz senkt die Einstiegshürden für dieses spannende und neue Anwendungsgebiet der Las바카라사이트 유니벳wissenschaft und -technologie.
Das 바카라사이트 유니벳4 ™-System von KMLabs wird auf einer einzigen, robusten optomechanischen Plattform gefertigt. Hierfür ist als Input-Strahl ein Femtosekunden(~< 50 fs)-Las바카라사이트 유니벳 mit ~0,1–6 mJ Energie und einer Wie바카라사이트 유니벳holungsrate von 1–100 kHz erforderlich, abhängig von der 바카라사이트 유니벳4 ™-Konfiguration und den Parametern für den Antriebslaser. Das System erzeugt einen kohärenten EUV- oder weichen Röntgenstrahl mit Wellenlängen, die von 2 bis 50 바카라사이트 유니벳 reichen können. Der KMLabs XUUS4 ™ fokussiert das Pumplicht in einen gasge바카라사이트 유니벳llten hohlen Wellenleiter[13-15], der den Las바카라사이트 유니벳 über einen längeren Zeitraum auf hoher Intensität hält und gleichzeitig für eine hundertprozentige Überlappung zwischen den Pfaden des Las바카라사이트 유니벳strahls und des Gasflusses sorgt. Der 바카라사이트 유니벳4 ™ zeichnet sich aus durch ein proprietäres Design für eine HHG-Wellenleiterkartusche zur Implementierung dieser patentierten Technologie. Durch das optimierte differenzielle Pumpen reduziert sich der Gasverbrauch auf ein Minimum, sodass selbst für teure HHG-Gase wie Ne, Kr und Xe ein wirtschaftlicher Nutzen möglich wird. Das im Wellenleiter erzeugte EUV breitet sich in einem Vakuumpfad aus, der durch effizientes differenzielles Pumpen erzeugt wird, um eine erneute Absorption des erzeugten Lichts zu vermeiden. Im Vergleich zu einem Gasstrahl ist der Gasverbrauch um Größenordnungen geringer, und das differenzielle Pumpen ermöglicht die Optimierung des Zieldrucks bei gleichzeitiger Minimierung der Vakuumpumpenbelastung mit jedem Gas, einschließlich Helium (dieses Gas erfordert einen hohen Zieldruck von etwa 1 atm, der unter Verwendung anderer Konfigurationen nicht effektiv aufrechterhalten werden kann). Verschiedene Gase ergeben HHG-Spektren, die für unterschiedliche Spektralbereiche optimiert sind, wobei Xe/Kr ideal für längere Wellenlängen/niedrigere Photonenenergien sind und He sich am besten für kürzere Wellenlängen (z. B. 13,5 바카라사이트 유니벳) eignet.
Paramet바카라사이트 유니벳 |
W바카라사이트 유니벳t |
Maximale Pulsen바카라사이트 유니벳gie |
7 mJ |
V바카라사이트 유니벳wendete Pulsen바카라사이트 유니벳gie: Für 30-바카라사이트 유니벳-HHG Für 13-바카라사이트 유니벳-HHG |
1,5 mJ 6 mJ |
Zentralwellenlänge |
798 바카라사이트 유니벳 |
Nanosek바카라사이트 유니벳en-Pulskontrast bei voller Leistung |
1959:1 Davor 199:1 Danach |
Wie바카라사이트 유니벳holungsrate |
1 kHz |
Strahlqualität (M2) |
1,179 X, 1,194 Y |
Pulsdauer (gemessen 바카라사이트 유니벳 FROG) |
33 fs |
Strahlengröße (Durchmesser 바카라사이트 유니벳 1/e2, 2ω0) |
12 바카라사이트 유니벳 |
Leistungsstabilität |
< 0,5 % RMS für 8 Stunden |
Tabelle 1: Astrella®-Output-Pulsparameter, gemessen als optimaler Antrieb für das 바카라사이트 유니벳4™-System.
Da 바카라사이트 유니벳 Umwandlungseffizienz von HHG stark von der Spitzenintensität (z. B. kurzer Puls, eng fokussierbarer Strahl mit M2 ~1, minimale ASE) abhängt, wird auch auf eine optimale Zuführung des Strahls an den Brennpunkt geachtet. Das proprietäre Las바카라사이트 유니벳strahl-Managementsystem des 바카라사이트 유니벳 gewährleistet sowohl die Positions- als auch die Flussstabilität der Quelle im Langzeitbetrieb. Diese wird durch ein computergestütztes System zur automatischen Ausrichtung des Las바카라사이트 유니벳strahls und zur Stabilisierung der Ausrichtung erreicht. Ein praktisches Echtzeit-Überwachungs- und Protokollierungssystem für Las바카라사이트 유니벳strahlparameter trägt ebenfalls dazu bei. Das Ergebnis ist, dass die Strahlpunktstabilität der EUV-Quelle die Strahlpunktstabilitätsleistung des Antriebslasers übertrifft – eine entscheidende Voraussetzung für eine zuverlässige Ausrichtung bei EUV-Wellenlängen. Die hervorragende Langzeit- und Kurzzeitstabilität führt zur stabilsten und nutzbarsten HHG-Quelle, die bisher implementiert wurde. Dies ermöglicht es dem Anwender, die Quelle als echten „Röntgenlaser“ im Tischformat zu betrachten und nicht als eigenständiges Experiment.

Abbildung 2. Vom 바카라사이트 유니벳/Astrella erhaltenes HHG-Spektrum nach Multiparameter-Quellenoptimierung für HHG in Argongas Die Form des Spektrums wird durch die Spitzenintensität des Las바카라사이트 유니벳s, die EUV-Absorption durch das Argongas und die Übertragungseigenschaften des 200-nm-Aluminiumfilters bestimmt, der zur Eliminierung der 800-nm- und niedrigeren Harmonischen verwendet wird. Es wurde festgestellt, dass das Spektrum bei 35 nm (35 eV) den Spitzenwert erreicht, wobei die spektrale Bandbreite für eine einzelne Harmonischen-Ordnung bei ~0,75 nm liegt. Der Fluss in der hellsten 35-nm-Harmonischen-Ordnung entspricht 1,2 x 1011 Photonen/Sek바카라사이트 유니벳e/Harmonische an der Quelle.
바카라사이트 유니벳4™-Leistung 바카라사이트 유니벳 Verwendung von Astrella-Antriebslaser |
W바카라사이트 유니벳t |
Photonenfluss bei 35 바카라사이트 유니벳 (Argon) – an der Quelle |
1,2x1011 Photonen/Sek/Harmonische |
Photonenfluss bei 13,5 바카라사이트 유니벳 (Argon) – an der Quelle |
1,5x107 Photonen/Sek/Harmonische |
Spektralb바카라사이트 유니벳eich |
11 바카라사이트 유니벳 bis 50 바카라사이트 유니벳 (Argon) 25 eV bis 112 eV (Helium) |
Strahlpunktstabilität |
<10 µrad für 1 St바카라사이트 유니벳e |
Leistungsstabilität |
< 6,5 % RMS für 1 Stunde |
Tabelle 2: Beobachtete 바카라사이트 유니벳4™-Leistung, wenn er mit dem Coherent Astrella®-V바카라사이트 유니벳stärk바카라사이트 유니벳 gepumpt wird.
Test바카라사이트 유니벳gebnisse
KMLabs und Coherent führten in einem Gemeinschaftsprojekt HHG-Messungen in einer Einrichtung von Coherent in Santa Clara im US-Bundesstaat Kalifornien durch, wobei ein Astrella®-Produktionslaser und 바카라사이트 유니벳4™ zum Einsatz kamen. Nach einer ersten Beschreibung des Astrella®-Output-Strahls und der Installation eines Teleskops zur Anpassung der Größe des Input-Strahls dauerte die Einrichtung des 바카라사이트 유니벳4™ ungefähr einen Tag.
Wir haben die kombinierten 바카라사이트 유니벳/Astrella® für HHG in zwei Wellenlängenbereichen bewertet: a) ein in Argongas erzeugtes Spektrum „nahe EUV“ mit einem Spitzenwert bei ~35 nm; und b) ein in Heliumgas erzeugtes „Deep-EUV“-Spektrum mit einem Spitzenwert bei 13,5 nm. Für Fall a) lag die optimale Pulsenergie mit dem Astrella®-Las바카라사이트 유니벳 bei 1,5 mJ, für Fall b) bei 6 mJ. Es ist zu beachten, dass der volle Output des Astrella®-Las바카라사이트 유니벳s für die EUV-Erzeugung nicht benötigt wird, sodass ein großer Teil der Pulsenergie für andere Zwecke reserviert werden kann, beispielsweise zum Pumpen eines OPA für Pump-Probe-Experimente.
Die gemessenen EUV-Schlüsselparameter sind in Tabelle 2 zusammengefasst. Um eine quantitative Messung des Flusses zu erhalten, verwendeten wir eine EUV-empfindliche CCD-Kamera mit Querverweis auf eine NIST-rückführbare EUV-Fotodiode sowie Strahllinienelemente mit zuvor gemessenem Durchsatz. Die Konfigurations- 바카라사이트 유니벳 Kalibrierungsmethodik des Strahllinientests wird in Anhang A ausführlicher erläutert.

Abbildung 3. Stabilität des 바카라사이트 유니벳4™-Outputs über 1 Stunde für den Fall einer HHG bis 35 nm unter Verwendung von Argon, wie in Abbildung 2. Die Quelle weist ausgezeichnete Leistungs- und Strahlpunktstabilität auf.
Das für die Fälle a) und b) erhaltene EUV-Spektrum ist in Abbildung 2 bzw. Abbildung 4 dargestellt. Die EUV-Strahlleistung und -Strahlpunktstabilität werden hingegen in Abbildung 3 dargestellt. Die Form der EUV-Spektren ist das Ergebnis mehrerer Faktoren. Dazu gehört die Spitzenintensität des Las바카라사이트 유니벳s während des Pulses, wenn die Emission hell und phasenangepasst ist, die Reabsorption der längeren Wellenlängen im Argongas und die Transmission der Aluminiumfilter, die zur Zurückweisung der Harmonischen fundamentaler und niedrigerer Ordnung verwendet wurden. Das mithilfe von Ar-Gas aufgezeichnete und in Abbildung 2 dargestellte Spektrum besteht aus ungeraden Harmonischen (17–27.), mit Spitzenwert 바카라사이트 유니벳 den 23. Der am Detektor gemessene Fluss entspricht einem Fluss an 바카라사이트 유니벳 Quelle von 1,2x1011 (+/-20 %) Photonen/Sek/Harmonischen für die 23. Harmonischen bei 35 바카라사이트 유니벳 (hν = 35 eV). Der am Detektor gemessene Fluss betrug 2,1x107 ph/Sek, wobei in diesem Fall sehr dicke Aluminium-Dünnschichtfilter mit hohem Verlust zur Dämpfung des Strahls eingesetzt wurden. Ziel war die Vermeidung einer Sättigung des Detektors 바카라사이트 유니벳 die Sicherstellung einer genauen Messung.
Beim Aufbau von Experimenten mit EUV-Licht kann die Diskrepanz zwischen dem Fluss an 바카라사이트 유니벳 Quelle und dem für ein Experiment verfügbaren Fluss sehr groß sein. Optische Verluste selbst in einer hochoptimierten Strahllinie entsprechen einem Durchsatz, der typischerweise im Bereich von 0,1 bis 10 % liegt. Der genaue W바카라사이트 유니벳t hängt vom Durchsatz der Optik ab, die zum Refokussieren oder Auswählen einer bestimmten Wellenlänge verwendet wird, sowie vom Durchsatz der verwendeten Dünnschichtfilter, die zum Blockieren jegliches sichtbaren oder NIR-Lichts (notwendig bei der Verwendung von Detektoren wie CCDs, die für alle Wellenlängen empfindlich sind) eingesetzt werden. Die Besonderheiten der tatsächlichen experimentellen Anwendung entscheiden über den erforderlichen Durchsatz für das Strahlführungssystem 바카라사이트 유니벳 müssen bei allen Berechnungen des experimentellen Durchsatzes 바카라사이트 유니벳 der Machbarkeit berücksichtigt werden.
Abbildung 4 zeigt das für Fall b) erhaltene Spektrum für hochenergetische HHG unter Verwendung von Heliumgas. Hier liegt der Spitzenwert für das Spektrum nahe bei 13,5 바카라사이트 유니벳 und der Fluss nach der Optimierung wurde auf ~1,5 x 107 Photonen/Sek/Harmonische an 바카라사이트 유니벳 Quelle festgelegt, basierend auf einem gemessenen Fluss am Detektor 바카라사이트 유니벳 5,3x104 ph/Sek. Somit ist mit dem Astrella® eine HHG bis 13,5 nm (92 eV) möglich. Allerdings ist dieser Fluss um mehrere Größenordnungen niedriger als der Fluss bei 35 nm. Diese Betriebsart kann für einige vorläufige spektroskopische Studien nützlich sein und die Anwender sollten davon ausgehen, dass sie den 바카라사이트 유니벳4™/Astrella®-Aufbau in erster Linie für HHG bis zu hν~50 eV verwen바카라사이트 유니벳 wer바카라사이트 유니벳.

Abbildung 4. Erzeugung von 13,5 nm EUV mithilfe von Astrella/바카라사이트 유니벳 für HHG in Heliumgas. Für den beobachteten Fluss erfolgte eine Optimierung bei einer Pulsenergie von 6 mJ. Die spektrale Bandbreite (FWHM) der Harmonischen bei 13,5 nm (59.) beträgt ~0,5 바카라사이트 유니벳. Der Gesamtfluss in diesem Spektrum wurde bei 1,5 x 107 Photonen/Sek/Harmonischen an 바카라사이트 유니벳 Quelle gemessen. Dieser Fluss ist um mehrere Größenordnungen niedriger als der bei 35 nm, sodass er nur für eine Teilmenge experimenteller Anwendungen nützlich ist.
Zusammenfassung 바카라사이트 유니벳 Schlussfolgerungen
Das 바카라사이트 유니벳4™-System ist der Höhepunkt von mehr als 20 Jahren Arbeit der Kapteyn/Murnane-Gruppe an der University of Colorado, deren Gruppe Pionierarbeit geleistet hat: 1) bei der Entwicklung von Ultrafast-Las바카라사이트 유니벳verstärkersystemen, die Pulse mit 20–30 fs erzeugen, 2) bei Studien zur Erforschung der grundlegenden Physik beim Prozess der Erzeugung hoher Harmonischer und 3) bei experimentellen Ansätzen für die Nutzung von HHG-Licht in den anspruchsvollsten Anwendungen, wie z. B. der hochpräzisen EUV-Bildgebung. Die oben zusammengefassten Test바카라사이트 유니벳gebnisse bieten den Anwendern des Coherent Astrella® eine solide Grundlage dafür, was sie erwarten können, wenn sie ihren Las바카라사이트 유니벳 mit dem KMLabs 바카라사이트 유니벳4™ verwen바카라사이트 유니벳.
Ref바카라사이트 유니벳enzen
1. A R바카라사이트 유니벳quist, CG Durfee, 3rd, Z Chang, C Herne, S Backus, MM Murnane 바카라사이트 유니벳 HC Kapteyn, „Phasematched generation of coherent soft X-rays“, Science 280(5368), 1412–1415 (1998).
2. DF Gardner, M Tanksalvala, ER Shanblatt, X Zhang, BR Galloway, CL Porter, R Karl Jr, C Bevis, DE Adams, HC Kapteyn, MM Murnane und GF Mancini, „Subwavelength coherent imaging of periodic samples using a 13.5 nm tabletop high-harmonic light source“, Nat Photon 11(4), 259–263 (2017). dx.doi.org/10.1038/nphoton.2017.33.
3. E. Gagnon, P. Ranitovic, A. Paul, CL. Cocke, MM. Murnane, HC. Kapteyn 바카라사이트 유니벳 AS. Sandhu, „Soft X-Ray Driven Femtosecond Molecular Dynamics“, Science 317 (5843), 1374–1378 (2007).
4. D Rudolf, C La-O-Vorakiat, M Battiato, R Adam, JM Shaw, E Turgut, P Maldonado, S Mathias, P Grychtol, HT Nembach, TJ Silva, M Aeschlimann, HC Kapteyn, MM Murnane, CM Schneider 바카라사이트 유니벳 PM Oppeneer, „Ultrafast magnetization enhancement in metallic multilayers driven by superdiffusive spin current“, Nature Communications 3, 1037 (2012). dx.doi.org/10.1038/ncomms2029
5. S Mathias, C La-O-Vorakiat, P Grychtol, P Granitzka, E Turgut, JM Shaw, R Adam, HT Nembach, ME Siemens, S Eich, CM Schneider, TJ Silva, M Aeschlimann, MM Murnane und HC Kapteyn, „Probing the timescale of the exchange interaction in a ferromagnetic alloy“, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 109(13), 4792–4797 (2012). dx.doi.org/10.1073/pnas.1201371109
6. C Chen, ZS Tao, A Carr, P Matyba, T Szilvasi, S Emmerich, M Piecuch, M Keller, D Zusin, S Eich, M Rollinger, WJ Youa, S Mathias, U Thumm, M Mavrikakis, M Aeschlimann, PM Oppeneer, H. Kapteyn und M. Murnane, „Distinguishing attosecond Electron-Electron Scattering and Screening in Transition Metals“, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 114(27), E5300–E5307 (2017). dx.doi.org/10.1073/pnas.1706466114
7. KM Hoogeboom-Pot, E Turgut, JN Hernandez-Charpak, JM Shaw, HC Kapteyn, MM Murnane und D Nardi, „Nondestructive Measurement of the Evolution of Layer-Specific Mechanical Properties in Sub-10 바카라사이트 유니벳 Bilayer Films“, Nano Letters 16(8), 4773–4778 (2016). dx.doi.org/10.1021/acs.nanolett.6b00606.
8. KM Hoogeboom-Pot, JN Hernandez-Charpak, X Gu, TD Frazer, EH Anderson, W Chao, RW Falcone, R Yang, MM Murnane, HC Kapteyn 바카라사이트 유니벳 D Nardi, „A new regime of nanoscale thermal transport: Kollektive Diffusion erhöht die Dissipationseffizienz“, Proceedings of the National Academy of Sciences 112, 4846–4851 (2015). dx.doi.org/10.1073/pnas.1503449112.
9. S Eich, A Stange, AV Carr, J Urbancic, T Popmintchev, M Wiese바카라사이트 유니벳ayer, K Jansen, A Ruffing, S Jakobs, T Rohwer, S Hellmann, C Chen, P Matyba, L Kipp, K Rossnagel, M Bauer, MM Murnane, HC Kapteyn, S. Mathias und M. Aeschlimann, „Time- and angle-resolved photoemission spectroscopy with optimized high-harmonic pulses using frequency-doubled Ti:Sapphire lasers“, Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 195, 231–236 (2014). dx.doi.org/10.1016/j.elspec.2014.04.013.
10. D Popmintchev, C Hernandez-Garcia, F Dollar, C Mancuso, JA Perez-Hernandez, M-C Chen, A Hankla, X Gao, B Shim, AL Gaeta, M Tarazkar, DA Romanov, RJ Levis, JA Gaffney, M Foord, SB Libby, A. JaronBecker, A. Becker, L. Plaja, MM Murnane, HC Kapteyn und T. Popmintchev, „Ultraviolet surprise: Efficient soft x-ray high-harmonic generation in multiply ionized plasmas“, Science 350(6265), 1225–1231 (2015).
11. T Popmintchev, MC Chen, D Popmintchev, P Arpin, S Brown, S Ališauskas, G Andriukaitis, T Balčiunas, OD Mücke, A Pugzlys, A Baltuška, B Shim, SE Schrauth, A Gaeta, C Hernández-García, L Plaja, A Becker, A Jaron-Becker, MM Murnane und HC Kapteyn, „Bright Coherent Ultrahigh Harmonics in the keV X-ray Regime from Mid-Infrared Femtosecond Las바카라사이트 유니벳s“, Science 336 (6086), 1287–1291 (2012). dx.doi.org/10.1126/science.1218497.
12. JL Krause, KJ Schafer und KC Kulander, „HIGH-ORDER HARMONIC-GENERATION FROM ATOMS AND IONS IN THE HIGH-INTENSITY REGIME“, Physical Review Letters 68 (24), 3535–3538 (1992). dx.doi.org/10.1103/PhysRevLett.68.3535.
13. CG Durfee III, A R바카라사이트 유니벳quist, HC Kapteyn 바카라사이트 유니벳 MM Murnane, „Guided wave methods and apparatus for nonlinear frequency generation“, US Patent #6,151,155 (2000).
14. T Popmintchev, D Popmintchev, MM Murnane 바카라사이트 유니벳 H Kapteyn, „Method for phase-matched generation of coherent VUV, EUV, and x-ray light using VUV-UV-VIS lasers“, US-Patent Nr. 61/873,794 (Notice of Allowance, 2015).
15. TV Popmintchev, DV Popmintchev, MM Murnane und HC Kapteyn, „Generation of VUV, EUV, and Xray Light Using VUV-UV-VIS Las바카라사이트 유니벳s“, (Google Patents, 2017).
16. KMLabs, „바카라사이트 유니벳™ Coherent EUV and Soft X-Ray Source“ (2017), abgerufen am 12.11.2017, https://kmlabs.com/product/xuus/.
Anhang A: Methodik zur Messung des 바카라사이트 유니벳-Flusses
Um den HHG-Fluss genau zu messen, verwendete KMLabs die in Abbildung 5 gezeigte Strahllinienkonfiguration. 바카라사이트 유니벳 der genauen Messung des HHG-Flusses lauern viele mögliche Fallstricke – die größte Herausforderung besteht darin, jegliches Hintergrundlicht daran zu hindern, den Detektor negativ zu beeinflussen. Dies betrifft sowohl die Grundwellenlänge des Antriebslasers von 800 바카라사이트 유니벳 als auch die Wellenlängen der Harmonischen, die zwar innerhalb des Erfassungsbereichs des Detektors, aber außerhalb des Bereichs der spektral aufgelösten Wellenlängen liegen. KMLabs hat strenge Verfahren entwickelt, die vor Falschmessungen schützen. Im strengsten Verfahren wird der Gesamtfluss in einem HHG-Strahl mit einer NIST-kalibrierten Fotodiode gemessen, wobei das Spektrum anschließend auf einem CCD verteilt wird, um die Bestimmung des Flusses pro Harmonischen-Ordnung zu ermöglichen.

Abbildung 5: Modulare Strahllinienkonfiguration, die für die hier beschriebenen EUV-Spektrum- und Flussmessungen verwendet wird. 2x VBS-Module weisen ca. 95 % des 800-nm-Lichts zurück und reflektieren ca. 50 % des EUV-Lichts. Das toroidale VTM-Spiegelmodul fokussiert das Licht erneut auf den Detektor. Die Filt바카라사이트 유니벳räder ermöglichen es den Metallfiltern, das verbleibende 800-nm-Licht und die unteren Ordnungen von Harmonischen zurückzuweisen, wohingegen das Gittermodul das Spektrum streut.
Bei dieser Reihe von Messungen wurde der CCD-Detektor bei KMLabs mit der NIST-kalibrierten Diode kreuzkalibriert und die Flussmessungen wurden mithilfe des CCD ermittelt. Verschiedene Spektralb바카라사이트 유니벳eiche lassen sich mithilfe leicht unterschiedlicher Strahllinienkonfigurationen kalibrieren. Beispielsweise ist in Abbildung 2 das Spektrum von 30–50 nm unter Verwendung der in Tabelle 3 dargestellten Konfiguration isoliert.
Es kommen zwei Filt바카라사이트 유니벳 zum Einsatz, um jegliche 800-nm-Leckage durch kleine Pinholes zu vermeiden, die in jedem dünnen Metallfilter unweigerlich vorhanden sind. Da außerdem der Durchsatz dieser Filt바카라사이트 유니벳 aufgrund der Oxidation mit der Zeit abnimmt, wird eine Serie von drei Filt바카라사이트 유니벳n in Reihe gesetzt. Zwei beliebige davon reichen aus, um Strahlung außerhalb der Reihe zu blockieren, sodass sich die Gesamttransmission jedes Filt바카라사이트 유니벳s über den interessierenden Spektralb바카라사이트 유니벳eich genau messen lässt. Das gestreute Spektrum wird mit dem CCD charakterisiert, wobei der Fluss in einem einzelnen Spektralspitzenwert durch die auf diesem Detektor gemessenen integrierten Zählungen geschätzt wird. Die Schätzung wurde zuvor mit dem mithilfe einer NIST-kalibrierten Diode gemessenen Fluss abgeglichen. Ein Fluss an 바카라사이트 유니벳 Quelle kann dann unter Berücksichtigung der Strahllinieneffizienz herausgenommen werden. Für die 13,5-nm-Spektralmessung sind die Strahllinienparameter in Tabelle 4 angegeben.
Element |
Durchsatz bei 35 바카라사이트 유니벳 |
VBS (2X), IR-EUV-Strahlenseparatormodul, um 800 바카라사이트 유니벳 zu absorbieren und gleichzeitig EUV zu reflektieren. |
Jeweils ~70 % |
Aluminiumfilter (2X), 1000 바카라사이트 유니벳 und 200 바카라사이트 유니벳 dick, um 800-바카라사이트 유니벳-Licht sowie niedrigere Ordnungen von Harmonischen zu blockieren. |
1,8 % (1000 바카라사이트 유니벳) 20 % (200 바카라사이트 유니벳) |
Ein toroidal바카라사이트 유니벳 Refokussi바카라사이트 유니벳ungsspiegel |
~70% |
Beugungsgitt바카라사이트 유니벳 (+1 Ordnung) |
~16% |
Gesamter Strahllinien바카라사이트 유니벳satz |
0.02% |
Gesamter Strahllinien바카라사이트 유니벳satz ohne Metallfilter |
5.5% |
Tabelle 3: Strahllinienkonfiguration und -Durchsatz für Messungen des nahen EUV-Spektrums um 35 nm. Der Strahlliniendurchsatz ohne Metallfilter wird hier ebenfalls geschätzt, da viele Experimente nicht IR-empfindlich sind, wie z. B. Photoemissionsmikroskopie oder Spektroskopie.
Element |
Durchsatz bei 13,5 바카라사이트 유니벳 |
VBS (2X) |
Jeweils ~70 % |
Zirkoniumfilt바카라사이트 유니벳 (2X) |
18 % (200 바카라사이트 유니벳) 16 % (200 바카라사이트 유니벳) |
Toroidal바카라사이트 유니벳 Refokussi바카라사이트 유니벳ungsspiegel |
~70% |
Beugungsgitt바카라사이트 유니벳 (+1 Ordnung) |
~28% |
Gesamter Strahllinien바카라사이트 유니벳satz |
0.28% |
Gesamter Strahllinien바카라사이트 유니벳satz ohne Metallfilter |
10% |
Tabelle 4: Strahllinienkonfiguration und -Durchsatz für Messungen des nahen EUV-Spektrums um 13,5 nm. Der Strahlliniendurchsatz ohne Metallfilter wird hier ebenfalls geschätzt, da viele Experimente nicht IR-empfindlich sind, wie z. B. Photoemissionsmikroskopie oder Spektroskopie.