Optimalizace impulsního silnoproudého výboje v plynem plněné kapiláře pro aplikační účely - Ar8+ laser 46.9 nm

Abstract

Předmětem práce bylo dokončení vývoje české varianty extrémně ultrafialového (XUV) argonového kapilárního laseru pracujícího na vlnové délce 46.9 nm a jeho přizpůsobení pro první praktické aplikace. Víceoborový komplex vzájemně provázaných problémů byl analyzován a studován: S pomocí defektoskopických metod byly zjišťovány příčiny nízké životnosti kapiláry, spektroskopicky byl na fyzikálním modelu studován vliv režimu předionizace. Provedením nezbytných konstrukčních a technologických změn a multi parametrickou optimalizací pracovního režimu byly zjištěné nedostatky potlačeny. XUV laser byl fokusován do stopy o velikosti cca 100 µm a aparatura byla rozšířena o praktické pomůcky a doplňky pro speciální aplikace, zejména pro expozici vzorků při extrémních teplotách. Z praktických aplikací XUV laseru byla provedena měření odrazivosti multivrstvých zrcadel a pohltivosti tenkých kovových filtrů. Principiálně byly ověřeny možnosti naprašování tenkých vrstev a testování radiační odolnosti materiálů s pomocí XUV laseru. Byla změřena patrně první teplotní závislost rychlosti XUV laserové ablace, v intervalu teplot od -180 o C do + 200 o C, na BaF2.

The aim of the thesis was to complete the development of the Czech version of the extremal ultraviolet (XUV) argon capillary laser working at the wavelength 46.9 nm and its adaptation for the first practical applications. A multi-discipline complex of mutually interconnected problems was analyzed and studied: The reasons for a capillary low life-time were investigated using defectoscopic methods, a pre- pulse regime influence was studied with the help of spectroscopy on a physical model. By performing necessary construction and technology changes as well as by the multi-parametric optimisation of working regime, the indicated weaknesses were suppressed. The XUV laser was focused into a footprint of the size about 100 µm and the apparatus was extended by a set of practical aids and accessories for special applications, especially for exposition of the samples at extreme temperatures. As practical applications of the XUV laser, measurements of multilayer mirror reflectivity and filter transmissivity were performed. Using the XUV laser for a thin layer deposition and radiation resistance testing was verified to be practicable in principle. Probably a first temperature dependence of an XUV laser ablation rate was measured, in the temperature range from -180 deg.C to +200 deg.C, on BaF2.