基于光子学的激光加速器被证明是未来粒子加速器的有希望的候选者。基于光子的激光加速器有潜力将大型射频加速器的尺寸缩小一到两个数量级——这是对当前仪器的巨大改进。
这种尺寸的减少可能导致紧凑的高能电子源成为一个可行的选择，在高能物理和医学的一系列应用。
研究目前正在弗里兰·纽伦堡（Erlangen-Nuremberg）的Friedrich-Alexander大学正在进行，旨在推进这种新型激光动力加速器的开发和可行性。
该研究小组使用硅作为衬底材料，并使用自上而下的方法来制造一系列所需的结构。
制造工艺包括两个关键步骤：电子束光刻用作高分辨率图案化技术，而电感耦合等离子体反应离子蚀刻（ICP-RIE）用作各向异性蚀刻技术，以将图案转移到基板中。
图案被写在负色调抗蚀剂上，提供相对较好的蚀刻耐久性。在抗蚀剂被开发出来之后，硅基板被蚀刻使用Plasmapro 100 Rie Oxford仪器蚀刻器．这是使用SF完成的6和o.2作为蚀刻组件。
如果要保证具有高选择性的完美各向异性蚀刻，保持对两种气体比例的精确控制是很重要的。
蚀刻开始通过点燃腔室中的稳定等离子体，并且一旦形成该等离子体，就开始自由基朝向基板加速。氟和氧自由基将与硅衬底化学相互作用，导致形成SiOxFy的无源层。
该无源层可防止整个过程中的横向蚀刻，但是SF的优化比率6和o.2保持钝化率和蚀刻率之间的平衡仍然是必不可少的。
提出了一种刻蚀速率为32 nm/s的无缺陷各向异性刻蚀和光滑侧壁刻蚀工艺。这个过程产生3µm高的硅结构，宽高比为20 -理想的基于光子的粒子加速实验。
图1所示。用电子束光刻和电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)制作的两级硅加速器装置。图片信用：牛津仪器等离子技术
图1显示了一个两级硅双柱加速器配有布拉格反射器。该仪器由四个实心壁组成，右上柱的双支柱光子速度结构的左侧。前部有孔可用于蚀刻以进行对准目的。
该设备能够将加速电子与AttoSecond脉冲持续时间传递。该器件的结构与其对Attosecond电子束产生的可能性相结合，代表了片上激光驱动的粒子加速器的开发中前进的巨大步骤。
致谢
由Peyman Yousef亚博网站下载i撰写的材料制作，在弗里兰·纽伦堡弗里德里希 - 亚历山大大学的激光椎间演员椅子。
此信息已被采购，从牛津仪器等离子体技术提供的材料进行审查和调整。亚博网站下载
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