レーザー励起EUV光源におけるターゲットの分散、微粒子発生の流体シミュレーション

Hydrodynamics simulation of fragmentation of laser pumped target for EUV sources

佐々木 明

Sasaki, Akira

EUV光源の高出力、高効率化において重要になっている、プリパルス照射によるSn液滴ターゲットの分散、微粒子放出過程のモデリングを行っている。粒子の形状、配置に合わせて自由に再構築されるラグランジメッシュを用い、セルの集合に対して相転移の理論を適用し、気相と液相の領域を定義する方法、すなわち、ファンデルワールスモデルに基づいて、ギブスの自由エネルギーを評価し、媒質の密度に対して正しい気相と液相の比および潜熱を与えるモデルを構築しtた。テストとして、高温の液体Snが沸騰、蒸発する過程のシミュレーションを行った。

Modeling of the fragmentation and particle emission from Sn droplet target, which is irradiated by the pre-pulse laser is developed for the optimization of the output and efficiency of the EUV source. Methods of reconstruction of the Lagrangian mesh to represent the shape and arrangement of particles for the hydrodynamics simulation are developed. The ratio of liquid and gas as well as the latent heat are determined by evaluating the Gibbs free energy in the material based on the Van-der-waals theory. Results of test calculation for the evaporating hot Sn droplet are presented.