有一系列的光源可以在真空紫外光谱系统中使用,尽管最常用的是同步加速器、自由电子激光器和激光产生的等离子体光源。下面将进一步探讨每一个问题。
同步加速器(SR)
同步加速器辐射设备可以将强大的连续辐射从微波(特别是驱动射频场的谐波)传送到x射线光谱区域。它们是由高能电子产生的,在存储环的磁场中向心加速。然后这些光束准准并偏振光。
图1所示。法国格勒诺布尔ESRF同步加速器
全球只有不到一百个同步加速器设施,尽管这是迄今为止建造的最强大的光源,也许也是最昂贵的。同步加速器设备体积巨大,每个设备的直径为几百米,由于其复杂的操作系统,可提供强大的超高真空环境。
自由电子激光器
的自由电子激光(FEL)是第四代同步加速器技术。这种类型的激光使用的电子被加速到光速,然后穿过一个极长的振荡器——一个由磁铁制成的线性阵列。因为磁体的极性改变,电子的路径就变成了正弦波。这就导致了辐射的产生。
自由电子激光与更复杂的同步加速器有许多相似之处,如功率、发射区域、尺寸和相对成本。此外,这些激光器可以调谐到从微波到X射线的光谱范围。
激光产生等离子体(LPP)
当一个强大的脉冲激光聚焦到一个固体目标上时,就会产生激光产生的等离子体。在这个过程中,产生了高密度(~1021 cm-3)和高温(50~100 eV)等离子体,仅存在几纳秒。
图2。uv -300等离子体放电源
某些目标材料会产生一个强烈的真亚博网站下载空紫外准连续谱,其中大部分是离散线,连续谱在4到30纳米区域更为强烈,但通常会达到180纳米。当使用元素周期表中的稀土元素或其邻近的金属时,这个过程提供了更好的结果。
与本文讨论的其他方法相比,LPP提供的发射范围有限,因此这些方法通常用于半导体工业(微光刻)和天文学。
电弧,火花和放电
许多VUV光源发射连续辐射和/或VUV线。这些是基于高压电弧、气体放电、低压和真空火花。
这些特殊的光源成本低,携带方便,但强度不如激光诱导等离子体或同步辐射。可供选择的方案包括:-
- Ar迷你弧:从近紫外到大约115 nm
- H2和D2放电:115~350 nm,取决于灯泡材料
- 惰性气体放电:He、Ar、Kr、Xe产生的等离子体放电主要覆盖20 ~ 700 nm区域。一些可用的设计是泵浦空心阴极,毛细管等离子体,彭宁或达马尼源。
. |
. |
. |
氘 |
115 - 400纳米 |
连续宽带图片 |
氢 |
115 - 700纳米 |
连续宽带图片 |
氩Mini-Arc |
115 - 700纳米 |
连续宽带图片 |
空心阴极 |
25 - 200纳米 |
等离子体发射图(气体相关) |
等离子放电(气体相关) |
20-700纳米 |
排放pics(取决于气体) |
本信息来源、审查和改编自HORIBA Scientific提供的材料。亚博网站下载
有关此来源的更多信息,请访问HORIBA科学。