レーザー・放電ハイブリッド励起プラズマ光源における原子輻射過程の統合モデル構築

Modeling of the atomic processes and radiation hydrodynamics in the plasma light sources using laser-discharge hybrid pumping

佐々木 明; 西原 功修*; 砂原 淳*; 古河 裕之*; 西川 亘*; 小池 文博*

Sasaki, Akira; Nishihara, Katsunobu*; Sunahara, Atsushi*; Furukawa, Hiroyuki*; Nishikawa, Takeshi*; Koike, Fumihiro*

レーザーと放電励起を組合せた、ハイブリッド方式によるプラズマ光源は、次世代半導体リソグラフィ用EUV光源をはじめとする、UVからX線の波長領域の光源として注目されている。レーザー励起光源の特性は、これまでに詳細に理論,実験的に研究されているのに対して、放電光源の物理は複雑で、まだ十分に解明されていない。最近、レーザーと放電励起を組合せ、レーザーでターゲットをアブレーションして生成した、均一なプラズマ中で放電を起こす方式は、高出力,高効率動作のために有利と考えられるようになった。本研究は、その発光機構を明らかにすることを目的とし、はじめに、発光媒質として考えられるSn, Xeを対象として、Hullacコードで計算した原子素過程データをもとに、プラズマの温度,密度に対するプラズマ価数や、輻射輸送係数を求める。次に、想定される典型的な放電条件における、ジュール加熱,衝撃波加熱及び輻射損失から決まる、エネルギーバランスに関する理論モデルを構築し、出力パルスエネルギーや、発光効率について議論する。

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