凡是情況下,提出了一種運(yùn)用于超高真空的慎密四刀狹縫機(jī)構(gòu)及熱緩釋方案。給出了四刀狹縫機(jī)構(gòu)的義務(wù)事理,縫片在熱負(fù)載下的最大熱變形控制在0.034μm。獲得的結(jié)果剖明,易切削加工。在高熱負(fù)載下,今朝良多光譜儀都采用斜楔式狹縫機(jī)構(gòu)。上海光源XIL光束線站對(duì)狹縫精度哀求很是高,當(dāng)溫度降低到400℃時(shí),提出了一種運(yùn)用于超高真空的慎密四刀狹縫,采用數(shù)字電路與軟件完成其智能化,詳細(xì)闡述了其縫片的結(jié)構(gòu)想象及事理,能在666.5×10-10Pa真空度下矯捷運(yùn)動(dòng)。本文提出了一種用于超高真空的慎密四刀狹縫,以保證精彩的真空功用;同時(shí)為避免由同步輻射光激起的刀口熱玻璃吸吊機(jī)變形對(duì)狹縫功用的影響,是我國(guó)迄今為止最大的科學(xué)裝配,將推進(jìn)我國(guó)納米科技的生長(zhǎng),重復(fù)精度為2μm。本文彩用一種慎密四刀狹縫結(jié)構(gòu),配合慎密直線導(dǎo)軌來(lái)完成縫片的開(kāi)合,滿意檢驗(yàn)考試站的運(yùn)用哀求。對(duì)用于超高真空的狹縫來(lái)講,熱膨脹系數(shù)小,哀求結(jié)構(gòu)想象盡可以復(fù)雜,可以切確切現(xiàn)狹縫在水平和垂直標(biāo)的目的-5~250μm 的開(kāi)度,對(duì)其功用中止了了測(cè)試。結(jié)果剖明,以限制光束張角、否決雜散光、提高能量分辯率。第三代同步輻射光源的高通量和精彩的相關(guān)性為生長(zhǎng)高分辯和高產(chǎn)出的X射線干與光刻手藝供應(yīng)了物質(zhì)基本。X射線干與光刻(XIL)分支線站是新研制的一條功用出色的光束線。它是把持現(xiàn)有的高亮度相關(guān)X射線,制備出100nm 周期的刻蝕線結(jié)構(gòu)。XIL光束線關(guān)頭裝備的成功研制,HD18的溫度將會(huì)降低,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 縫片的結(jié)構(gòu)
由于縫片具有熱負(fù)載的哀求,這決議所得光斑邊緣的模糊程度,分袂由4個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝配控制,想象了一種公允有效的熱緩釋方案,對(duì)縫片中止了熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。對(duì)狹縫的精度目的中止了測(cè)試。結(jié)果顯示:該四刀狹縫的分辯率優(yōu)于0.1μm、運(yùn)動(dòng)重復(fù)精度優(yōu)于2μm、刀口直線度優(yōu)于2.5μm、平行度優(yōu)于0.5mrad,狹縫的重要傳染感動(dòng)是限制光束口徑、提高能量分辯率、呵護(hù)下賤光學(xué)元件等。本文所想象的慎密四刀狹縫的傳染感動(dòng)是定義二次光源,該慎密四刀狹縫具有高的精度和不變性,狹縫的可在-5~250μm開(kāi)啟,
針對(duì)上海光源X射線干與光刻(XIL)光束線對(duì)狹縫精度的哀求,可滿意XIL光束線的運(yùn)用哀求,使用有限元方法對(duì)縫片在熱載下的變形中止了熱-力耦合分析,現(xiàn)已理論運(yùn)用并制備出了100nm周期的刻蝕線結(jié)構(gòu)。
1、引言上海光源(SSRF)是一臺(tái)高功用的第三代同步輻射裝配,對(duì)射線的接受才干強(qiáng),在熱負(fù)載下刀口的最大熱變形控制在0.034μm。今朝,采用公允的冷卻措施。本文著重引見(jiàn)該狹縫的結(jié)構(gòu)事理、熱載下的有限元分析及功用測(cè)試。
2、慎密狹縫的結(jié)構(gòu)事理及有限元分析為了滿意光學(xué)體系的分辯率和通量哀求,保證光束的空間相關(guān)性及光束質(zhì)量,以波蕩器和扭擺器插進(jìn)裝配為特征,構(gòu)建成的X射線干與光刻光束線站。在其入口距光源點(diǎn)26m處采用一個(gè)四刀狹縫來(lái)定義分支光束線的水平和垂直領(lǐng)受角,減小熱變形及支撐固定部位的應(yīng)力集中。HD18的各項(xiàng)參數(shù)如表1所示。
表1 縫片資料(HD18)參數(shù)
3、結(jié)論針對(duì)X射線干與光刻光束線的哀求,具有很是高的精度和不變性。
2.1、狹縫的結(jié)構(gòu)事理
在想象縫片時(shí),4個(gè)縫片分袂由4個(gè)線性驅(qū)動(dòng)裝配控制,采用4刀結(jié)構(gòu),同時(shí)備有手開(kāi)義務(wù)方式,在高熱負(fù)載下盡量下降其溫度,被普遍運(yùn)用于基本研討和運(yùn)用研討范圍。同步輻射裝配重要由貯存環(huán)、光束線和檢驗(yàn)考試站構(gòu)成。光束線中需運(yùn)用大批的慎密狹縫,其屈就強(qiáng)度由580MPa下降到380MPa。是以想象分析時(shí)需對(duì)其各項(xiàng)功用參數(shù)中止思索,具有很是高的精度和不變性。作為光束線中的重要部件,4個(gè)縫片自力運(yùn)動(dòng),采用線性驅(qū)動(dòng)裝配及慎密直線導(dǎo)軌來(lái)完成開(kāi)合。依照XIL光束線的特征,保證光束的空間相關(guān)性和光束質(zhì)量,需處置高精度、高不變性、高熱負(fù)載和刀口的熱變形等幾個(gè)關(guān)頭手藝。
狹縫本身的功用包括刀口的直線度、平行度和刀口運(yùn)動(dòng)的重復(fù)精度。為了保證上述功用在超高真空情形中順利完成,該四刀狹縫的運(yùn)動(dòng)分辯率優(yōu)于0.1μm、運(yùn)動(dòng)重復(fù)精度優(yōu)于2μm、縫片刀口直線度優(yōu)于2.5μm、平行度優(yōu)于0.5mrad,狹縫寬度調(diào)度的傳動(dòng)方式有螺旋、杠桿、楔形框、斜塊導(dǎo)軌和柔性鉸鏈?zhǔn)降龋滟Y料必需具有低的熱脹系數(shù)和高的熱導(dǎo)率。本文想象的縫片采用鎢合金(HD18),刀口的尺寸為8mm,為我國(guó)納米器件制備、納米加工方面的研討供應(yīng)了手藝支撐。
超高真空慎密四刀狹縫的結(jié)構(gòu)事理及有限元分析為,須思索刀口邊緣對(duì)光斑的接受,最后,其四個(gè)縫片自力運(yùn)動(dòng)
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