Основные свойства синхротронного излучения.
Синхротронное излучение (СИ) испускается заряженными частицами (электронами, протонами, позитронами), движущимися с релятивистскими скоростями по искривленным траекториям. Генерация СИ обусловлена наличием у частицы центростремительного ускорения. Предсказанное в конце прошлого века и открытое почти 50 лет назад (1945г.) СИ рассматривалось вначале как “помеха” в работе циклических ускорителей - синхротронов. Только в последние 10¼15 лет СИ привлекло внимание исследователей исключительным богатством своих специфических свойств и возможностью их применения.
Структура накопителя электронов.
ПМ - поворотные магниты; В - магнитное поле; Р - вектор поляризации фотонов, излучаемых в плоскости орбиты электронов; Щ - щель канала вывода, ограничивающая ширину пучка СИ по горизонтали.
СИ обладает следующими уникальными свойствами:
СИ - излучение с исключительно высокой коллимацией пучка. Пучок СИ испускается электроном по касательной к траектории и имеет угловую расходимость y»g-1
, где g - релятивистский фактор (отношение энергии электронов Е в накопителе к энергии покоя электрона Е0
=0.511МэВ); для типичных значений Е»1ГэВ имеем g»103
и y»1мра¶.
СИ обладает широким, непрерывным, легко перестраиваемым спектром, перекрывающим практически весь рентгеновский диапазон и область ультрафиолетового излучения (0.1¼100нм). Для описания спектральных свойств СИ вводится понятие критической длины волны lс
. Это длина волны, которая делит энергетический спектр СИ на две равные части (суммарная энергия излучаемых фотонов с длинами волн меньше lс
равна суммарной энергии фотонов с длинами волн больше lс
).
СИ обладает очень высокой интенсивностью. Интенсивность СИ в наиболее важном для исследований и технологии рентгеновском диапазоне более чем на пять порядков превышает интенсивность рентгеновских трубок.
СИ обладает естественной поляризацией: строго линейной на оси пучка (вектор электрического поля лежит в плоскости орбиты электронов) и строго циркулярной на его периферии. Поляризация СИ играет важную роль во многих прецизионных методах исследования материалов и структур микроэлектроники.
Перечисленные выше уникальные свойства синхротронного излучения позволяют поднять на новый качественный уровень субмикронную микротехнологию и аналитические методы диагностики субмикронных функциональных структур.
Контраст в системах экспонирования с применением синхротронного излучения.
Рентгенолитография с применением синхротронного излучения - это многофакторный технологический процесс, в котором важную роль играют параметры многих компонентов литографической системы: источника излучения, канала вывода, рентгеношаблона, рентгенорезиста.
Главный фактор, определяющий потенциальные возможности того или иного литографического метода в микротехнологии СБИС - разрешение или минимальный размер надежно воспроизводимого в резисте элемента рентгеношаблона. В рентгенолитографии разрешение определяется, с одной стороны, волновой природой рентгеновского излучения (дифракционные искажения), с другой стороны, нелокальным характером формирования реального скрытого изображения (генерация фото- и оже- электронов рентгеновскими фотонами и вторичное экспонирование резиста этими электронами). Кроме того, реальное технологическое разрешение очень сильно зависит от процесса проявления полученного скрытого изображения.
Для оценки эффективности работы рентгенолитографической системы экспонирования в той или иной области спектра нужно учитывать не только спектральную эффективность рентгенорезиста, но и рентгеновскую прозрачность, то есть оптические характеристики литографического канала вывода СИ. Поэтому в системах экспонирования с применением рентгеновского излучения (например, в рентгенолитографических системах экспонирования) одним из важных параметров является контраст получаемого рентгеновского изображения (например контраст скрытого изображения в рентгенорезисте).
Схема рентгенографической системы экспонирования в пучках СИ.
1-вакуумное окно; 2-мембрана рентгеношаблона; 3-маска; 4-резист; 5-рабочая пластина.
Другие работы по теме:
Полимерные материалы и их применение
Graphics Фотохимическое формирование печатных форм -совокупность взаимосвязанных технологических операций, обеспечивающих преобразование исходной жидкой фотополимеризующейся композиции (ЖФПК) в конечное изделие - фотополимерную печатную форму(ФПФ). Фотохимическое формирование основано на явлении послойного отвердения жидкой композиции под воздействием ультрафиолетового излучения (УФ - излучения).
Ионная терапия
Виды ионизирующих излучений, механизмы взаимодействия заряженных частиц, нейтронов, фотонов с веществом, перенос излучения, кинетические уравнения, методы исследования характеристик излучений, радиационные химические и биологические эффекты, излучения в диагностике и терапии, планирование радиационной терапии, защита и дозиметрия
Попов
Александр Степанович (1859-1905/06), российский физик и электротехник, один из пионеров применения электромагнитных волн в практических целях (в т. ч. для радиосвязи. В нач. 1895 создал совершенный по тому времени вариант радиоприемника и продемонстрировал его 25.4 (7.5) 1895, используя в качестве источника электромагнитного излучения вибратор Герца.
Инфракрасное излучение 2
Что такое инфракрасное излучение Инфракрасное излучение или инфракрасные лучи, это электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между красным концом видимого света (с длиной волны 0,74 мкм) и коротковолновым радиоизлучением (1-2 мм). Инфракрасную область спектра согласно международной классификации разделяют на ближнюю IR-A (от 0.7 до 1.4 мкм), среднюю IR-B (1.4 - 3 мкм) и далёкую IR-C (свыше 3 мкм).
Современные аспекты ядерной физики
Ультрафиолетовый разрыв в XXI веке. Квантовый квазар, возможность воспроизвести жидкость в лабораторных условиях. Устойчивость фонона в магнитном поле. Нестационарный фонон: основные моменты. Внутримолекулярный магнит: гипотеза и основные теории.
Квантовые эффекты в ядерной физике
Описание лазерных эффектов и эффектов квантования. Характеристика изотопного газа и плазменного образования, которое конфокально представляет собой объект в отсутствие тепло- и массообмена с окружающей средой. Когерентность идеальной тепловой машины.
Шкала электромагнитных излучений
Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 103 м (радиоволны) до 10-8 см (рентгеновские лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Тем не менее именно при изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
Ультрафиолетовое излучение
I. Мы знаем, что длина электромагнитных волн бывает самой различной: от значений порядка 103 м (радиоволны) до 10 см (рентгеновские лучи). Свет составляет ничтожную часть широкого спектра электромагнитных волн. Тем не менее, именно при изучении этой малой части спектра были открыты другие излучения с необычными свойствами.
Ионизирующее излучение
Экспозиционная доза - это количественная характеристика гамма- и рентгеновского излучения, связанная со способностью излучения ионизировать воздух. (Кл/кг).
Строение атома. Оптические спектры атома
Экспериментальное наблюдение характеристического излучения атома натрия в возбуждённом состоянии - в процессе горения; определение длины волны и энергетического уровня перехода наружного электрона, которым обусловлен характеристический цвет излучения.
Расчет солнечного коллектора
1.3 Методики расчета основных параметров Эффективность работы коллектора определяется отношением полезно использованной в коллекторе энергии к величине падающего на его поверхность солнечного излучения. Для определения полезной мощности целесообразно ввести понятие полного коэффициента потерь.
Методы измерения ионизирующего излучения ()
Вильгельмом Рентгеном. Эти лучи в последствие были названы рентгеновскими, по имени открывшего их. Было обнаружено, что в отличие от других типов излучения данное излучение способно вызывать интенсивные потоки электронов, при облучении им металлов, а также “заставляло” излучать свет. 3
Ещё раз о постоянстве скорости света
Популярность СТО связана с простотой её основных принципов, поражающей воображение парадоксальностью выводов и её ключевым положением в физике ХХ века. СТО принесла небывалую славу Эйнштейну.
Концепция вселенной
Вселенная – это область пространства, в котором на протяжении определенного времени происходит рождение вещества из первородной материальной субстанции затем по завершению названного процесса последующее превращение в первородную субстанцию.
О мощности фотона и фотонном генераторе
Исходя из соотнесения параметров обоих наблюдаемых процессов фотонного излучения - электромагнитной волны и потока квантов - получена формула для мгновенной мощности фотона.
Электрополитография. Рентгенолитография
Создание и проекционный перенос изображения с помощью пучка электронов. Характеристики рассеяния электронов в слое электронорезиста. Рентгеношаблон. Использование синхротронного излучения в рентгенолитографии. Источник рентгеновского излучения.
Ионизирующие излучения
Ионизирующими называются излучения, взаимодействие которых со средой приводит к образованию электрических зарядов различных знаков.
Инфракрасное излучение (ИК)
Инфракрасное излучение генерируется любым нагретым телом, температура которого определяет интенсивность и спектр излучаемой электромагнитной энергии.
Безопасность жизнедеятельности
Физические единицы радиоактивных излучений и допустимые дозы излучения. Методики измерения мощности экспозиционной дозы. Экранирующие свойства материалов.
Лазерное излучение
Классификация лазеров. Влияние излучения лазера на орган зрения. Нормативные документы, регламентирующие использование лазеров.
Классификация опасных и вредных излучений
Опасным производственным фактором является такой фактор производственного процесса, воздействие которого на работающего приводит к травме или резкому ухудшению здоровья.
Единицы измерения радиоактивности и доз облучений
Вещества, способные создавать ионизирующие излучения, различаются активностью (А), т.е. числом радиоактивных превращений в единицу времени. В системе СИ за единицу активности принято одно ядерное превращение в секунду (распад/с).
Обеспечение лазерной безопасности
Под лазерной безопасностью понимается совокупность технических, санитарно-гигиенических и организационных мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда персонала при использовании лазерных установок.