устройство и способ получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда

Формула изобретения

1. Устройство для получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда, содержащее разрядную камеру с осесимметрично расположенными высоковольтным и заземленным электродами с осевым отверстием в каждом и разделенными газовым зазором, вакуумную камеру, соединенную с зоной разряда через осевое отверстие заземленного электрода и систему формирования скользящего разряда, состоящую из протяженного инициирующего электрода, покрытого диэлектрическим слоем, на котором расположен поджигающий электрод, отличающееся тем, что в заземленном электроде выполнены каналы, соединяющие периферийную часть зазора, разделяющего высоковольтный и заземленный электроды, с вакуумной камерой, в инициирующем электроде системы формирования скользящего разряда выполнено осевое отверстие, соединенное с одной стороны через сквозное отверстие высоковольтного электрода с зоной разряда, а с другой стороны в нем установлен поджигающий электрод, при этом диэлектрический слой размещен на внутренней поверхности осевого отверстия инициирующего электрода.

2. Устройство для получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда по п.1, отличающееся тем, что во внеосевой области разрядной камеры высоковольтный и заземленный электроды отделены друг от друга щелевым зазором.

3. Устройство для получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда по п.1, отличающееся тем, что высоковольтный электрод в центральной части имеет выступ, во внеосевой области разрядной камеры высоковольтный и заземленный электроды отделены друг от друга осесимметричной диэлектрической вставкой, диэлектрическая вставка размещена вокруг выступа высоковольтного электрода, причем осевой размер диэлектрической вставки не превосходит высоту выступа высоковольтного электрода.

4. Устройство для получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что в него введены дополнительные разрядные камеры, идентичные указанной, все камеры закреплены на валу с приводом вращения и размещены на одинаковом расстоянии от оси вращения, при этом система формирования скользящего разряда установлена на том же расстоянии от оси вращения вала, что и камеры.

5. Способ получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда посредством устройства по любому из пп.1 - 4 заключающийся в предыонизации газа в зоне разряда между высоковольтным и заземленным электродами, осуществляемой через осевое отверстие высоковольтного электрода излучением скользящего разряда по поверхности диэлектрического слоя на инициирующем электроде системы формирования скользящего разряда, и зажигании разряда пинчевого типа, отличающийся тем, что скользящий разряд зажигают внутри инициирующего электрода системы формирования скользящего разряда и осуществляют предыонизацию приосевой части зоны разряда, затем в приосевой части зоны разряда зажигают импульсный предразряд между высоковольтным и заземленным электродами и за счет скин-эффекта в импульсном предразряде формируют токово-плазменную оболочку во внеосевой части зоны разряда, при этом осуществляют вакуумную откачку газа из периферийной части зазора между высоковольтным и заземленным электродами.

6. Способ получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда посредством устройства по п.2, отличающийся тем, что токово-плазменную оболочку предразряда формируют на периферии зоны разряда, ограниченной щелевым зазором между высоковольтным и заземленным электродами.

7. Способ получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда посредством устройства по п.4, отличающийся тем, что осуществляют зажигание одного из видов разряда пинчевого типа, например, такого, как: плазменный фокус, z-пинч, разряд с полым катодом, - с частотой повторения f=n· последовательно в каждой из n разрядных камер при вращении с частотой вала с закрепленными на нем разрядными камерами.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству и способу для получения экстремально коротковолнового УФ и мягкого рентгеновского излучения из плотной горячей плазмы разрядов пинчевого типа. Область применений включает литографию, в частности, в спектральном диапазоне около 13,5 нм и рентгеновскую микроскопию.

Известны устройство и способ для получения коротковолнового излучения из плазмы цилиндрического z-пинча с ВЧ предионизацией [1]. Для данных устройства и способа характерен большой, по сравнению с радиальным размером, осевой размер столба горячей плазмы. Это определяет низкую эффективность использования цилиндрического z-пинча в большинстве применений, для которых необходим квазиточечный источник коротковолнового излучения. Кроме этого, диэлектрическая стенка разрядной камеры подвержена воздействию мощных потоков излучения, что ограничивает ресурс устройства.

Этих недостатков лишены устройство и способ для получения коротковолнового излучения на =13,5 нм с использованием плазменного фокуса [2]. В этом способе на периферии разрядной зоны через отверстия в заземленном электроде осуществляют предионизацию поверхности диэлектрической вставки между высоковольтным и заземленным электродами, зажигают на ней разряд пинчевого типа, на финальной стадии которого горячая плазма, являющаяся источником коротковолнового излучения, формируется на центральной оси z в небольшой части разрядной зоны. Однако получение высокой эффективности в данном способе может быть затруднено, поскольку непосредственно в фокусе рассеивается малая часть энергии, вложенной в разряд. В устройстве, реализующем данный способ, конфигурация электродов препятствует их эффективному охлаждению, что ограничивает возможность повышения средней мощности коротковолнового излучения при высокой частоте следования импульсов.

Частично этих недостатков лишен способ получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда, заключающийся в зажигании псевдоискрового разряда пинчевого типа с полым катодом [3]. Недостатком указанного способа и устройства для его реализации является большая длина столба горячей плазмы и наличие полости в катоде, снижающей эффективность его охлаждения.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда, содержащее разрядную камеру с осесимметрично расположенными высоковольтным и заземленным электродами с осевым отверстием в каждом и разделенными газовым зазором, вакуумную камеру, соединенную с зоной разряда через осевое отверстие заземленного электрода и систему формирования скользящего разряда, состоящую из протяженного инициирующего электрода, покрытого диэлектрическим слоем, на котором расположен поджигающий электрод [4]. В системе формирования скользящего разряда диэлектрический слой покрывает наружную поверхность протяженного инициирующего электрода и расположен в области, оптически не связанной с осью разрядной камеры, один из электродов системы формирования скользящего разряда совмещен с одним из электродов разрядной камеры, при этом в устройство введен импульсный генератор со скоростью нарастания выходного напряжения более 10¹¹ В/с, вывод положительной полярности которого соединен с инициирующим электродом, а вывод отрицательной полярности импульсного генератора соединен с поджигающим электродом системы формирования скользящего разряда.

Способ получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда посредством указанного устройства заключается в предионизации газа в зоне разряда между соосными высоковольтным и заземленным электродами, осуществляемой излучением скользящего разряда по поверхности осесимметричного диэлектрического слоя через осевое отверстие, выполненное в высоковольтном электроде, и зажигании разряда пинчевого типа [4]. В указанном способе предыонизацию осуществляют одновременно потоком излучения с длинами волн от УФ до рентгеновского диапазона и потоком ускоренных электронов из плазмы импульсного скользящего разряда, зажигаемого в области, не имеющей оптической связи с осью разряда пинчевого типа, при скорости нарастания разрядного напряжения на нем, превышающей 10¹¹ В/с, при этом потоки излучения и электронов формируют аксиально-симметричными и направляют во внеосевую часть зоны разряда.

В прототипе достигаются высокие значения эффективности преобразования вложенной в разряд электрической энергии в энергию коротковолнового излучения, средней мощности и стабильности энергии коротковолнового излучения из газоразрядной плазмы.

Недостатками прототипа является сложность повышения яркости источника излучения и его эффективности при малой длине столба горячей плазмы. Это является следствием большого диаметра осевого отверстия высоковольтного электрода, которое необходимо для осуществления предионизации, что не позволяет минимизировать размеры разрядной плазмы и длину плазменного пинча. В прототипе геометрия системы формирования скользящего разряда и высоковольтного электрода препятствует их эффективному охлаждению, ограничивая повышение средней мощности коротковолнового излучения и ресурс источника. Кроме этого, в прототипе при уменьшении межэлектродного расстояния снижается устойчивость разряда пинчевого типа в режиме с высокой частотой следования импульсов и, как следствие, уменьшается стабильность коротковолнового излучения от импульсу к импульсу. Кроме этого, в прототипе, как и в других известных газоразрядных излучателях, возможности охлаждения электродов ограничивают среднюю выходную мощность коротковолнового излучения на уровне, недостаточном для индустриального применения в ВУФ литографии на =13,5 нм.

Техническим результатом изобретения является повышение средней мощности коротковолнового излучения горячей плазмы разряда при обеспечении ее малых размеров и высокой яркости, увеличение времени жизни источника и повышение эффективности преобразования вложенной в разряд электрической энергии в энергию коротковолнового излучения при ее высокой стабильности от импульса к импульсу.

Указанная задача может быть осуществлена усовершенствованием устройства, содержащего разрядную камеру с осесимметрично расположенными высоковольтным и заземленным электродами с осевым отверстием в каждом и разделенными газовым зазором, вакуумную камеру, соединенную с зоной разряда через осевое отверстие заземленного электрода и систему формирования скользящего разряда, состоящую из протяженного инициирующего электрода, покрытого диэлектрическим слоем, на котором расположен поджигающий электрод.

Усовершенствование устройства состоит в том, что в заземленном электроде выполнены каналы, соединяющие периферийную часть зазора, разделяющего высоковольтный и заземленный электроды, с вакуумной камерой, в инициирующем электроде системы формирования скользящего разряда выполнено осевое отверстие, соединенное с одной стороны через сквозное отверстие высоковольтного электрода с зоной разряда, а с другой стороны в нем установлен поджигающий электрод, при этом диэлектрический слой размещен на внутренней поверхности осевого отверстия инициирующего электрода.

Во внеосевой области разрядной камеры высоковольтный и заземленный электроды могут быть отделены друг от друга щелевым зазором.

В одном из вариантов реализации устройства высоковольтный электрод в центральной части имеет выступ, во внеосевой области разрядной камеры высоковольтный и заземленный электроды отделены друг от друга осесимметричной диэлектрической вставкой, диэлектрическая вставка размещена вокруг выступа высоковольтного электрода, причем осевой размер диэлектрической вставки не превосходит высоту выступа высоковольтного электрода.

В устройство могут быть введены дополнительные разрядные камеры, идентичные указанной, все камеры закреплены на валу с приводом вращения и размещены на одинаковом расстоянии от оси вращения, при этом система формирования скользящего разряда установлена на том же расстоянии от оси вращения вала, что и камеры.

Способ получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда посредством указанного устройства заключается в предыонизации газа в зоне разряда между соосными высоковольтным и заземленным электродами, осуществляемой через осевое отверстие высоковольтного электрода излучением скользящего разряда по поверхности диэлектрического слоя на инициирующем электроде системы формирования скользящего разряда и зажигании разряда пинчевого типа.

Усовершенствование способа состоит в том, что скользящий разряд зажигают внутри инициирующего электрода системы формирования скользящего разряда и осуществляют предионизацию приосевой части зоны разряда, затем в приосевой части зоны разряда зажигают импульсный предразряд между высоковольтным и заземленным электродами, и за счет скин-эффекта в импульсном предразряде формируют токовоплазменную оболочку во внеосевой части зоны разряда, при этом осуществляют вакуумную откачку газа из периферийной части зазора между высоковольтным и заземленным электродами.

Усовершенствование способа также состоит в том, что токовоплазменную оболочку предразряда формируют на периферии зоны разряда, ограниченной щелевым зазором между высоковольтным и заземленным электродами.

Отличие способа может состоять в том, что осуществляют зажигание одного из видов разряда пинчевого типа, например, такого, как: плазменный фокус, z-пинч, разряд с полым катодом, - с частотой повторения f=n· последовательно в каждой из n разрядных камер при вращении с частотой вала с закрепленными на нем разрядными камерами.

Существо изобретения поясняется прилагаемыми чертежами.

На фиг.1 схематично изображено устройство получения коротковолнового излучения из плазмы газового разряда; на фиг.2 - устройство с высоковольтным электродом, имеющим выступ в центральной части, и с диэлектрической вставкой, введенной в разрядную камеру; на фиг.3 - устройство с n идентичными разрядными камерами, закрепленными на валу, имеющем привод вращения.

Устройство содержит импульсный источник питания - 1, подключенный к системе формирования скользящего разряда, состоящей из протяженного инициирующего электрода - 2, внутренняя поверхность осевого отверстия в котором покрыта диэлектрическим слоем - 3, и поджигающего электрода - 4, установленного в отверстии инициирующего электрода - 2 на поверхности диэлектрического слоя - 3 (фиг.1). Импульсный источник питания - 1 также подключен к высоковольтному электроду - 5 с осевым отверстием - 6 и к заземленному электроду - 7 разрядной камеры - 8. При этом инициирующий электрод - 2 системы формирования скользящего разряда подключен к высоковольтному электроду - 5, а осевое отверстие инициирующего электрода - 2 соединено через сквозное отверстие - 6 высоковольтного электрода с зоной разряда. Во внеосевой области разрядной камеры электроды - 5, 7 отделены друг от друга щелевым зазором - 9. К разрядной камере - 8 подсоединена вакуумная камера - 10, соединенная с зоной разряда через осевое отверстие заземленного электрода - 7. В заземленном электроде - 7 выполнены каналы - 11, соединяющие вакуумную камеру с межэлектродным пространством - 12 на периферийной части разрядной камеры - 8. Разрядная камера также содержит диэлектрическую прокладку - 13 и жидкостной охладитель - 14, циркулирующий непосредственно в электродах или в контактирующих с ними металлических элементах (фиг.1).

Высоковольтный электрод - 5 в центральной части имеет выступ - 15, во внеосевой области разрядной камеры высоковольтный и заземленный электроды отделены друг от друга осесимметричной диэлектрической вставкой - 16, которая размещена вокруг выступа - 15 высоковольтного электрода - 5, причем осевой размер диэлектрической вставки не превосходит высоту выступа на высоковольтном электроде (фиг.2).

На фиг.3 устройство содержит n идентичных разрядных камер - 8, закрепленных на валу - 17, соединенном с приводом вращения. Разрядные камеры размещены по периметру окружности на одинаковом расстоянии от оси вращения вала - 17 и, в простейшем случае, - с одинаковым расстоянием между соседними разрядными камерами. Оси разрядных камер могут быть параллельны оси вала - 17 или быть расположены под углом к нему. Представленный на фиг.3 вариант устройства выполнен следующим образом. Заземленные электроды - 7 n разрядных камер - 8 соединены между собой и закреплены на валу металлическим диском - 18. Высоковольтные электроды - 5 n разрядных камер соединены между собой через металлический высоковольтный диск - 19, посредством которого они через вспомогательный вал - 20 и диэлектрическую втулку - 21 закреплены на валу - 17. Импульсный источник питания - 1 подключен к заземленным электродам - 7 через коллектор - 22 и скользящий контакт - 23 и подключен к высоковольтным электродам - 5 через высоковольтный коллектор - 24 и скользящий контакт - 25. Между коллектором - 22 и высоковольтным коллектором - 24 размещена изолирующая прокладка - 26. Скользящие контакты могут быть выполнены жидкометаллическими, щеточными или плазменными. В варианте устройства, представленного на фиг.3, скользящие контакты - 23, 25, выполнены плазменными в виде вспомогательных разрядных промежутков. В коллекторах - 22, 24 выполнены каналы - 27, 28 подачи газа к плазменным скользящим контактам - 23, 25. В поджигающем электроде - 2 системы формирования скользящего разряда выполнено отверстие - 29 для подачи газа в разрядную камеру - 8. Устройство также содержит герметичный корпус - 30, установленный на высоковольтном коллекторе - 24 с уплотнением - 31 пары вращательного движения на вспомогательном валу - 20. На валу - 17 и на вспомогательном валу - 20 установлены коллекторы - 32, 33 подачи и вывода охлаждающей жидкости - 14, также снабженные уплотнениями пары вращательного движения. Система формирования скользящего разряда (фиг.3) установлена на том же расстоянии от оси вала вращения, что и разрядные камеры. Она жестко закреплена на корпусе с соблюдением соосности инициирующего электрода - 2 с заземленным и высоковольтным электродами разрядных камер - 8 в момент их прохождения угловой координаты, на которой установлена система формирования скользящего разряда.

Способ получения коротковолнового излучения из газоразрядной плазмы реализуют следующим образом.

При включении импульсного источника питания - 1 импульс высокого напряжения подают на систему формирования скользящего разряда, между электродами - 2, 4 которого зажигается скользящий разряд по поверхности диэлектрического слоя - 3. Коротковолновое излучение и пучок электронов из плазмы скользящего разряда распространяются через осевое отверстие - 6 высоковольтного электрода - 5 в приосевую часть зоны разряда, осуществляя в ней предионизацию газа. С помощью импульсного источника питания - 1 производят зажигание импульсного предварительного разряда между электродами - 5, 7 в приосевой части зоны разряда. При этом подачу газа или парогазовой смеси в приосевую часть разрядной камеры - 8 осуществляют через высоковольтный электрод - 5. В процессе импульсного предразряда за счет скин-эффекта формируется расширяющаяся осесимметричная токовоплазменная оболочка, которая выходит во внеосевую часть зоны разряда. Продвижение токовоплазменной оболочки завершается у щелевого зазора - 9, препятствующего ее дальнейшему распространению и ограничивающего разрядную область. Величину межэлектродного расстояния d, давление р газа и значение (p·d) в щелевом зазоре устанавливают такой величины, чтобы заряженные частицы, движущиеся в электрическом поле щелевого зазора, покидали его без осуществления актов ионизации. За счет экспериментального выбора положения щелевого зазора в разрядной камере достигается оптимальный для достижения максимального кпд устройства размер токовоплазменной оболочки. При этом токовоплазменная оболочка может частично заполнять щелевой зазор - 9, примерно на величину зазора в осевом направлении. С помощью импульсного источника питания - 1 производят зажигание разряда пинчевого типа для осуществления сжатия созданной в процессе предразряда токовоплазменной оболочки магнитным полем протекающего по ней тока разряда пинчевого типа и ее удержание на оси зоны разряда в течение короткого времени. Плазменный пинч, образующийся на оси зоны разряда, испускает коротковолновое излучение. Используемую часть излучения выводят из зоны разряда через осевое отверстие в заземленном электроде - 7 в вакуумную камеру - 10. Цикл работы повторяют.

В процессе работы из щелевого зазора - 9 и периферийной части - 12 межэлектродного пространства через каналы - 11 осуществляют непрерывную откачку газа в вакуумную камеру - 10. За счет этого в разрядной камере создают перепад давления между зоной разряда и периферийной частью - 12, в которой значения (p·d) обеспечивают достаточно малыми для осуществления вакуумной изоляции электродов - 5, 7 вне зоны разряда. Снаружи периферийной части - 12 межэлектродного пространства изоляцию электродов - 5, 7 осуществляют посредством диэлектрической прокладки - 13, выполненной в виде плоской шайбы, которая не подвержена воздействию потоков излучения из зоны разряда.

Охлаждение разрядной камеры в процессе работы производят жидкостным охладителем - 14, циркулирующим через электроды.

В принципе, варьирование геометрии и размеров отдельных частей устройства (фиг.1, фиг.2) позволяет производить зажигание различных видов видов разряда пинчевого типа, например, таких, как: плазменный фокус, z-пинч, разряд с полым катодом, - и др.

При выполнении устройства с n (n>1) идентичными разрядными камерами - 8 (фиг.3) производят их вращение с частотой вокруг оси вала - 17. Вращательный момент передается на разрядные камеры - 8 через металлические диски - 18, 19, вспомогательный вал - 20 и диэлектрическую втулку - 21. В момент совмещения оси одной из n разрядных камер с осью системы формирования скользящего разряда производят включение импульсного источника питания - 1, в результате чего происходит последовательное зажигание скользящего разряда, предразряда и одного из видов разряда пинчевого типа, горячая плазма которого импульсно излучает коротковолновое излучение. Электрический ток в разрядной камере протекает по электрической цепи, включающей в себя импульсный источник питания - 1; высоковольтный коллектор - 24, подключенный к высоковольтным электродам - 5 через скользящий контакт - 25 и металлический диск - 19; коллектор - 22, подключенный к заземленным электродам - 7 через скользящий контакт - 23 и металлический диск - 18. В процессе работы газ подают в разрядную камеру - 8 через отверстие - 29 в поджигающем электроде - 4, отверстие в инициирующем электроде - 2, и отверстие - 6 в высоковольтном электроде. К плазменным скользящим контактам - 23, 25 газ, который может отличаться от поступающего в разрядную камеру, подают через каналы - 27, 28 в коллекторах - 22, 24. Герметичный корпус - 30 с уплотнением - 31 на вспомогательном валу - 20 предотвращает попадание в устройство атмосферного воздуха. Охлаждение разрядных камер в процессе работы производят циркулирующим через металлические диски - 18, 19 жидкостным охладителем - 14, подачу и вывод которого осуществляют через коллекторы - 32, 33 на валах - 17, 20. Цикл работы непрерывно повторяют последовательно в каждой из n разрядных камер в момент совмещения оси следующей разрядной камеры с осью системы формирования скользящего разряда. При этом частота повторения разрядных импульсов составляет f=n·. В случае, когда разрядные камеры расположены с одинаковым расстоянием между соседними разрядными камерами, а вращение осуществляют с неизменной частотой , частота повторения разрядных импульсов f также не меняется со временем. Выполнение разрядных камер идентичными с размещением их и системы формирования скользящего разряда на одинаковом расстоянии от оси вращения вала - 17 обеспечивает энергетическую и позиционную стабильность источника коротковолнового излучения от импульса к импульсу.

Вращение с частотой закрепленных на валу n идентичных разрядных камер позволяет устранить плавление электродов при значительном, в n раз увеличении вводимой в разряд пинчевого типа электрической мощности. Это является результатом того, что при работе устройства с частотой f=n·, каждая из n разрядных камер работает с пониженной в n раз частотой f/n. В свою очередь, это позволяет в n раз увеличивать среднюю мощность коротковолнового излучения. За счет этого достигается новое качество источника излучения, а именно, возможность получения средней мощности коротковолнового излучения, в частности на =13,5 нм, необходимой для индустриального применения в литографии с разрешением 50 нм.

Вращающаяся система разрядных камер может быть использована с различными модификациями разряда пинчевого типа, такими, как разряд с полым катодом, капилярный разряд, плазменный фокус и др.

Выполнение системы формирования скользящего разряда в предложенном виде с зажиганием разряда на внутренней поверхности осесимметричного диэлектрического слоя обеспечивает ее более эффективное, по сравнению с прототипом, охлаждение. Все это определяет возможность ее работы с более высокой частотой следования импульсов. В предложенном устройстве и способе осуществляется предыонизация части зоны разряда с уменьшенным радиальным размером, в результате чего предложенная конструкция системы формирования скользящего разряда требует меньших энергозатрат. Кроме этого, предионизация приосевой части зоны разряда позволяет минимизировать в высоковольтном электроде диаметр отверстия, через которое осуществляется предионизация. Это уменьшает длину плазменного пинча и протяженность разряда пинчевого типа на его финальной стадии, увеличивая яркость источника и повышая его эффективность.

Осуществление импульсного предразряда, в котором за счет скин-эффекта формируют токовоплазменную оболочку во внеосевой части зоны разряда, увеличивает поперечный размер разряда пинчевого типа при его зажигании. Это улучшает стабильность зажигания разряда пинчевого типа и повышает кинетическую энергию плазмы на стадии ее сжатия магнитным полем разряда, что обеспечивает более эффективный нагрев плазменного пинча и повышение энергии коротковолнового излучения, а также его средней мощности в импульсно-периодическом режиме.

Выполнение устройства с зоной разряда, ограниченной щелевым зазором - 9 между электродами, и откачкой газа из периферийной части - 12 межэлектродного зазора через каналы - 11 заземленного электрода позволяет существенно улучшить характеристики излучателя. В отличие от аналогов и прототипа устраняется необходимость выполнения электродов с экранами, защищающими диэлектрическую прокладку - 13 от излучения разряда, но, вместе с тем, ухудшающими охлаждение электродов и увеличивающими индуктивность разрядной камеры. За счет этого обеспечивается эффективное охлаждение и надежная высокоресурсная изоляция электродов разрядной камеры, позволяющая минимизировать ее индуктивность, что увеличивает выход коротковолнового излучения из газоразрядной плазмы. Кроме того, осуществление вакуумной откачки снаружи щелевого зазора - 9 обеспечивает через него дополнительный поток газа, который устраняет застойные зоны и улучшает, по сравнению с прототипом, смену газа в зоне разряда, что повышает устойчивость разряда пинчевого типа и позволяет увеличить частоту следования импульсов.

Выполнение высоковольтного электрода с выступом - 15 в центральной части (фиг.2) позволяет увеличить, примерно на величину выступа, длину токовоплазменной оболочки, формируемой в процессе предразряда, что улучшает ее однородность и устойчивость в режиме с высокой частотой следования импульсов. В свою очередь, это обеспечивает устойчивость разряда пинчевого типа и улучшает стабильность энергии коротковолнового излучения от импульса к импульсу.

Введение в разрядную камеру осесимметричной диэлектрической вставки - 16, отделяющей друг от друга высоковольтный и заземленный электроды во внеосевой области разрядной камеры (фиг.2), обеспечивает фиксированное положение токовоплазменной оболочки на поверхности диэлектрической вставки при зажигании разряда пинчевого типа. Это также повышает устойчивость разряда пинчевого типа с малым межэлектродным расстоянием и улучшает стабильность энергии коротковолнового излучения от импульса к импульсу. Размещение диэлектрической вставки вокруг выступа высоковольтного электрода и выполнение осевого размера диэлектрической вставки, не превосходящей высоту выступа, позволяет разместить диэлектрическую вставку в области, оптически не связанной с зоной образования плазменного пинча, и защитить ее от мощных потоков излучения. Это обеспечивает надежное долговременное функционирования источника коротковолнового излучения при высокой частоте следования импульсов.

Таким образом, предлагаемые устройство и способ позволяют повысить среднюю мощность коротковолнового излучения горячей плазмы разряда при уменьшении ее размеров, увеличить время жизни источника, повысить его эффективность и яркость при увеличении стабильности энергии коротковолнового излучения.

Источники информации

1. Патент США 5,504,795, кл. США 378/119 заявлено 6.02.96.

2. Патент США 5,763,930, кл. США 250/504 R заявлено 12.05.97.

3. Патент ФРГ DE 19753696 А1, МКИ⁶ Н 05 G 2/00 заявлено 3.12.97.

4. Заявка на патент РФ №2000337336/09 (018547) от 04.07.2000.