Name: automated delivery of microfabricated targets for intense laser irradiation experiments
Uploaded: 2021-01-28T13:00:00
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इस काम इसराइल विज्ञान फाउंडेशन, अनुदान नंबर 1135/15 और जुकरमैन स्टेम नेतृत्व कार्यक्रम, इसराइल, जो कृतज्ञता से स्वीकार कर रहे है द्वारा समर्थित किया गया है । हम पाजी फाउंडेशन, इजराइल ग्रांट #27707241 और एनएसएफ-बीएसएफ अनुदान संख्या 01025495 के समर्थन को भी स्वीकार करते हैं। लेखकों को कृपया नैनोसाइंस और नैनोटेक्नोलॉग के लिए तेल अवीव विश्वविद्यालय केंद्र स्वीकार करना चाहते है

1. लक्ष्य निर्माण
नोट: चित्रा 2 और चित्रा 3 फ्रीस्टैंडिंग सोने की पन्नी की निर्माण प्रक्रिया को दर्शाते हैं।
<ol><li>बैक साइड<ol>
<li>सिलिकॉन नाइट्राइड के साथ दोनों तरफ लेपित एक & ...

<ol>
	<li>Snavely, R. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intense+High-Energy+Proton+Beams+from+Petawatt-Laser+Irradiation+of+Solids.">Intense High-Energy Proton Beams from Petawatt-Laser Irradiation of Solids.</a> Physical Review Letters. 85, 4945 (2000).</li><li>Tosaki, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Evaluation+of+laser-driven+ion+energies+for+fusion+fast-ignition+research.">Evaluation of laser-driven ion energies for fusion fast-ignition research.</a> Progress of Theoretical and Experimental Physics. 2017 (10), 103 (2017).</li><li>Borghesi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proton+imaging:+a+diagnostic+for+inertial+confinement+fusion/fast+ignitor+studies+Related+content+Inertial+confinement+fusion+and+fast+ignitor+studies.">Proton imaging: a diagnostic for inertial confinement fusion/fast ignitor studies Related content Inertial confinement fusion and fast ignitor studies.</a> Plasma Physics and Controlled Fusion. 43, 12 (2001).</li><li>Malka, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Practicability+of+proton+therapy+using+compact+laser+systems.">Practicability of proton therapy using compact laser systems.</a> Medical Physics. 31 (6), 1587-1592 (2004).</li><li>Roth, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Laser-Driven+Neutron+Source+Based+on+the+Relativistic+Transparency+of+Solids.">Laser-Driven Neutron Source Based on the Relativistic Transparency of Solids.</a> Physical Review Letters. 110, 044802 (2013).</li><li>Noaman-Ul-Haq, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Statistical+analysis+of+laser+driven+protons+using+a+high-repetition-rate+tape+drive+target+system.">Statistical analysis of laser driven protons using a high-repetition-rate tape drive target system.</a> Physical Review Accelerators and Beams. 20 (4), 41301 (2017).</li><li>Li, Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protons+and+electrons+generated+from+a+5-&#956;m+thick+copper+tape+target+irradiated+by+s-,+circularly-,+and+p-polarized+55-fs+laser+pulses.">Protons and electrons generated from a 5-&#956;m thick copper tape target irradiated by s-, circularly-, and p-polarized 55-fs laser pulses.</a> Physics Letters, Section A: General, Atomic and Solid State Physics. 369 (5-6), 483-487 (2007).</li><li>Shaw, B. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-peak-power+surface+high-harmonic+generation+at+extreme+ultra-violet+wavelengths+from+a+tape.">High-peak-power surface high-harmonic generation at extreme ultra-violet wavelengths from a tape.</a> Journal of Applied Physics. 114 (4), 43106 (2013).</li><li>Fill, E., Bayerl, J., Tommasini, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+tape+target+for+use+with+repetitively+pulsed+lasers.">A novel tape target for use with repetitively pulsed lasers.</a> Review of Scientific Instruments. 73 (5), 2190-2192 (2002).</li><li>Morrison, J. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MeV+proton+acceleration+at+kHz+repetition+rate+from+ultra-intense+laser+liquid+interaction.">MeV proton acceleration at kHz repetition rate from ultra-intense laser liquid interaction.</a> New Journal of Physics. 20 (2), 22001 (2018).</li><li>Margarone, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proton+Acceleration+Driven+by+a+Nanosecond+Laser+from+a+Cryogenic+Thin+Solid-Hydrogen+Ribbon.">Proton Acceleration Driven by a Nanosecond Laser from a Cryogenic Thin Solid-Hydrogen Ribbon.</a> Physical Review X. 6, 041030 (2016).</li><li>Prencipe, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Targets+for+high+repetition+rate+laser+facilities:+needs,+challenges+and+perspectives.">Targets for high repetition rate laser facilities: needs, challenges and perspectives.</a> High Power Laser Science and Engineering. 5, 17 (2017).</li><li>Porat, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+direct-laser-production+of+relativistic+surface+harmonics.">Towards direct-laser-production of relativistic surface harmonics.</a> Proceedings Volume 11036, Relativistic Plasma Waves and Particle Beams as Coherent and Incoherent Radiation Sources III. , 110360 (2019).</li><li>Gershuni, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+gatling-gun+target+delivery+system+for+high-intensity+laser+irradiation+experiments.">A gatling-gun target delivery system for high-intensity laser irradiation experiments.</a> Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 934, 58-62 (2019).</li><li>Jung, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+of+a+high+resolution+and+high+dispersion+Thomson+parabola.">Development of a high resolution and high dispersion Thomson parabola.</a> Review of Scientific Instruments. 82 (1), 13306 (2011).</li><li>Cobble, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-resolution+Thomson+parabola+for+ion+analysis.">High-resolution Thomson parabola for ion analysis.</a> Review of Scientific Instruments. 82 (11), 113504 (2011).</li><li>Man&#269;i&#263;, A., Fuchs, J., Antici, P., Gaillard, S. A., Audebert, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Absolute+calibration+of+photostimulable+image+plate+detectors+used+as+high-energy+proton+detectors.">Absolute calibration of photostimulable image plate detectors used as high-energy proton detectors.</a> Review of Scientific Instruments. 79, 73301 (2008).</li><li>Mattox, D. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Processing. Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing. , (2007).</li><li>Astrom, K. J., Murray, R. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Feedback Systems: An Introduction for Scientists and Engineers. , (2006).</li><li>Passoni, M., Bertagna, L., Zani, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Target+normal+sheath+acceleration:+Theory,+comparison+with+experiments+and+future+perspectives.">Target normal sheath acceleration: Theory, comparison with experiments and future perspectives.</a> New Journal of Physics. 12, 045012 (2010).</li><li>Roth, M., Schollmeier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ion+Acceleration:+TNSA.">Ion Acceleration: TNSA.</a> Laser-Plasma Interactions and Applications. , 303-350 (2013).</li><li>Zaffino, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Efficient+proton+acceleration+from+a+3+TW+table-top+laser+interacting+with+submicrometric+mass-produced+solid+targets.">Efficient proton acceleration from a 3 TW table-top laser interacting with submicrometric mass-produced solid targets.</a> Journal of Physics Communications. 2 (4), 41001 (2018).</li><li>Harres, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+calibration+of+a+Thomson+parabola+with+microchannel+plate+for+the+detection+of+laser-accelerated+MeV+ions.">Development and calibration of a Thomson parabola with microchannel plate for the detection of laser-accelerated MeV ions.</a> Review of Scientific Instruments. 79 (9), 93306 (2008).</li><li>Robinson, A. P. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spectral+modification+of+laser-accelerated+proton+beams+by+self-generated+magnetic+fields+Related+content+New+Journal+of+Physics+Spectral+modification+of+laser-accelerated+proton+beams+by+self-generated+magnetic+fields.">Spectral modification of laser-accelerated proton beams by self-generated magnetic fields Related content New Journal of Physics Spectral modification of laser-accelerated proton beams by self-generated magnetic fields.</a> New Journal of Physics. 11 (15), 83018 (2009).</li><li>Treffert, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+implementation+of+a+Thomson+parabola+for+fluence+dependent+energy-loss+measurements+at+the+Neutralized+Drift+Compression+experiment.">Design and implementation of a Thomson parabola for fluence dependent energy-loss measurements at the Neutralized Drift Compression experiment.</a> Review of Scientific Instruments. 89 (10), 103302 (2018).</li><li>Pappalardo, A., Cosentino, L., Finocchiaro, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+imaging+technique+for+detection+and+absolute+calibration+of+scintillation+light.">An imaging technique for detection and absolute calibration of scintillation light.</a> Review of Scientific Instruments. 81 (3), 33308 (2010).</li></ol>

कुछ विविधताओं के साथ, इस प्रोटोकॉल में वर्णित लक्ष्य निर्माण प्रक्रिया आम है (उदाहरण के लिए, ज़फिनो एट अल23)। यहां, एक अनूठा कदम है कि स्वचालित स्थिति के संचालन के लिए महत्वपूर्ण है नैनोमीटर के अ?...

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61056">Automated Delivery of Microfabricated Targets for Intense Laser Irradiation Experiments</a>. The author list was updated.
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Yonatan Gershuni1,2, Michal Elkind1,2, Itamar Cohen1,2, Aviad Tsabary1,2, Deep Sarkar1,2, Ishay Pomerantz1,2 
1The School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University, 
2Tel Aviv University Center for Light-Matter Interaction
to:
Yonatan Gershuni1,2, Michal Elkind1,2, Dolev Roitman1,2, Itamar Cohen1,2, Aviad Tsabary1,2, Deep Sarkar1,2, Ishay Pomerantz1,2 
1The School of Physics and Astronomy, Tel Aviv University, 
2Tel Aviv University Center for Light-Matter Interaction

An erratum was issued for:&#160;<a href="https://www.jove.com/t/61056">Automated Delivery of Microfabricated Targets for Intense Laser Irradiation Experiments</a>. The author list was updated.

Erratum: Automated Delivery of Microfabricated Targets for Intense Laser Irradiation Experiments

ठोस लक्ष्यों की उच्च तीव्रता वाले लेजर विकिरण विकिरण के कई रूपों को उत्पन्न करता है। इनमें से एक मेगा इलेक्ट्रॉन-वोल्ट (मेव) स्तर1पर ऊर्जा के साथ ऊर्जावान आयनों का उत्सर्जन है। मेव आयनों के एक कॉम्पैक्ट स्रोत में प्रोटोन फास्ट-इग्निशन2,प्रोटोन रेडियोग्राफी3,आयन रेडियोथेरेपी4और न्यूट्रॉन जेनरेशन5जैसे कई अनुप्रयोगों की क्षमता है।
लेजर आयन त्वरण व्यावहारिक बनाने में एक बड़ी चुनौती एक उच्च दर पर लेजर के ध्यान के भीतर माइक्रोमीटर पैमाने पर लक्ष्य सही स्थिति की क्षमता है । इस चुनौती का जवाब देने के लिए कुछ लक्ष्य वितरण प्रौद्योगिकियां विकसित की गई थीं । सबसे आम माइक्रोमीटर पैमाने पर मोटी टेप के आधार पर लक्ष्य प्रणाली हैं । इन लक्ष्यों को भरने के लिए सरल कर रहे हैं और आसानी से लेजर के ध्यान के भीतर तैनात किया जा सकता है। वीएचएस6, कॉपर7,मायलर और कप्टन 8 टेप का इस्तेमाल करतेहुए टेप टारगेट बनाया गया है। टेप ड्राइव प्रणाली में आमतौर पर घुमावदार और अनवाइंडिंग के लिए दो मोटरचालित स्पूल होते हैं और टेप को9स्थिति में रखने के लिए उनके बीच रखे गए दो ऊर्ध्वाधर पिन होते हैं। टेप सतह की स्थिति में सटीकता आम तौर पर ध्यान केंद्रित बीम की Rayleigh रेंज से कम है । एक अन्य प्रकार का पुनःपूर्ति लेजर लक्ष्य तरल चादरें10है । इन लक्ष्यों को तेजी से बातचीत क्षेत्र में वितरित किया जाता है और मलबे की एक बहुत कम मात्रा में शुरू करते हैं । इस प्रणाली में एक उच्च दबाव वाली सिरिंज पंप शामिल है जो लगातार जलाशय से तरल के साथ आपूर्ति करता है। हाल ही में, उपन्यास क्रायोजेनिक हाइड्रोजन जेट11 को अल्ट्राथिन, कम मलबे, पुनःपूर्ति लक्ष्य देने के साधन के रूप में स्थापित किया गया था।
इन सभी पुनःपूर्ति लक्ष्य प्रणालियों की मुख्य कमी लक्ष्य सामग्री और ज्यामिति का सीमित विकल्प है, जो यांत्रिक आवश्यकताओं जैसे ताकत, चिपचिपाहट और पिघलने के तापमान से तय होता है।
यहां, 0.2 हर्ट्ज की दर से उच्च तीव्रता वाले लेजर के फोकस पर माइक्रोमशीन्ड लक्ष्य लाने में सक्षम प्रणाली का वर्णन किया गया है। माइक्रोमशीनिंग बहुमुखी ज्यामिति में लक्ष्य सामग्री का एक विस्तृत विकल्प प्रदान करता है12. लक्ष्य स्थिति एक वाणिज्यिक विस्थापन सेंसर और एक मोटर चालित जोड़तोड़ के बीच एक बंद पाश प्रतिक्रिया द्वारा किया जाता है ।
लक्ष्य वितरण प्रणाली एक उच्च विपरीत, 20 TW लेजर प्रणाली है कि लक्ष्य पर ५०० mJ के साथ 25 एफएस लंबी लेजर दालों उद्धार का उपयोग कर परीक्षण किया गया था । लेजर सिस्टम की वास्तुकला की समीक्षा पोरात एट अल13में दी गई है, और लक्ष्य प्रणाली का एक तकनीकी विवरण गेर्शुनी एट अल अल में दियागयाहै। यह कागज इस प्रकार की प्रणाली बनाने और उपयोग करने के लिए एक विस्तृत विधि प्रस्तुत करता है और अल्ट्राथिन गोल्ड फॉइल लक्ष्यों से लेजर आयन त्वरण के प्रतिनिधि परिणाम दिखाता है।
थॉमसन पैराबोला आयन स्पेक्ट्रोमीटर (टीपीआईएस)15,16 चित्रा 1 में दिखाया गया था उत्सर्जित आयनों की ऊर्जा स्पेक्ट्रा रिकॉर्ड करने के लिए इस्तेमाल किया गया था। एक टीपीआई में, त्वरित आयन समानांतर विद्युत और चुंबकीय क्षेत्रों से गुजरते हैं, जो उन्हें फोकल विमान में पैराबोलिक प्रक्षेप पथ पर रखते हैं। पैराबोलिक वक्रता आयन के चार्ज-टू-मास अनुपात पर निर्भर करती है, और प्रक्षेपवक्र के साथ स्थान आयन की ऊर्जा द्वारा निर्धारित किया जाता है।
TPIS के फोकल प्लेन में तैनात एक बीएएस-टीआर इमेजिंग प्लेट (आईपी)17 इम्पिंग आयनों को रिकॉर्ड करती है । आईपी प्रत्येक शॉट से पहले एक नए क्षेत्र में अनुवाद की अनुमति देने के लिए एक यांत्रिक फीडथ्रू से जुड़ा हुआ है।

<table>
	<tbody>
		<tr>
			<td>76.2 x 127mm EFL 90&#176; Protected Gold 100&#197; Off-Axis Parabolic Mirror</td>
			<td>Edmund optics</td>
			<td>35-535</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MicroTrak 3 LTS 120-20</td>
			<td>MTI Instruments</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrafast high power dielectric mirrors for 800 nm</td>
			<td>Thorlabs</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

automated delivery of microfabricated targets for intense laser irradiation experiments

वर्णित एक प्रयोगात्मक प्रक्रिया है जो माइक्रोफैब्रिकेटेड लक्ष्यों के उच्च शक्ति लेजर विकिरण को सक्षम बनाती है। लक्ष्य जोड़तोड़ और एक सेंसर लेकर एक बंद प्रतिक्रिया लूप द्वारा लेजर फोकस के लिए लाया जाता है। लक्ष्य निर्माण प्रक्रिया के बारे में विस्तार से बताया गया है। 0.2 हर्ट्ज की दर से 600 एनएम मोटी सोने की पन्नी के विकिरण द्वारा उत्पन्न मेवी-स्तरीय प्रोटोन बीम के प्रतिनिधि परिणाम दिए गए हैं। विधि की तुलना अन्य पुनःपूर्ति लक्ष्य प्रणालियों से की जाती है और शॉट दरों को 10 हर्ट्ज से ऊपर बढ़ाने की संभावनाओं पर चर्चा की जाती है।

इस लक्ष्य वितरण प्रणाली 600 एनएम मोटी सोने की पन्नी के पीछे की ओर से आयनों में तेजी लाने के लिए नियोजित किया गया था। जब 0 =5.6 की सामान्यीकृत लेजर तीव्रता के साथ विकिरणित किया जाता है, तो इन आयनों को लक्ष्?...

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Automated Delivery of Microfabricated Targets for Intense Laser Irradiation Experiments

उच्च तीव्रता लेजर दालों के साथ पतली सोने की पन्नी के स्वचालित विकिरण के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत किया जाता है। प्रोटोकॉल में माइक्रोमशीनिंग लक्ष्य निर्माण प्रक्रिया का एक कदम-दर-कदम विवरण और 0.2 हर्ट्ज की दर से लेजर के फोकस में लक्ष्यों को कैसे लाया जाता है, इसके लिए एक विस्तृत गाइड शामिल है।

तीव्र लेजर विकिरण प्रयोगों के लिए माइक्रोफैब्रिकेटेड लक्ष्यों की स्वचालित डिलीवरी

Described is an experimental procedure that enables high-power laser irradiation of microfabricated targets. Targets are brought to the laser focus by a ...

सबमाइक्रोमीटर स्केल लक्ष्यों के तीव्र लेजर विकिरण प्रयोग वर्तमान में धीमी शॉट दरों पर किए जाते हैं। हमारे प्रोटोकॉल ने इन लक्ष्यों को स्वचालित तरीके से लेजर के ध्यान में जल्दी से रखकर इस चुनौती का समाधान किया। हमारा लक्ष्य प्रणाली छोटे वेतन वृद्धि में परिवर्तित लक्ष्य मापदंडों के साथ बड़ी संख्या में लेजर शॉट्स को शामिल करने वाले डेटा के संग्रह को सक्षम बनाता है, साथ ही उन अनुप्रयोगों को भी सक्षम बनाता है जो उच्च समग्र विकिरण खुराक से लाभान्वित होते हैं।इस प्रोटोकॉल का दृश्य प्रदर्शन वेफर निर्माण प्रक्रिया और लक्ष्य संरेखण की बारीकियों को दिखाएगा। लक्ष्य निर्माण प्रक्रिया का प्रदर्शन प्रक्रिया इंजीनियर निरीत पोरेकी शामे और नोफर लिवनी हैं। बैकसाइड बनाने के लिए, सिलिकॉन नाइट्राइड के साथ दोनों तरफ लेपित एक-शून्य-शून्य क्रिस्टल फॉर्मेशन में 250 माइक्रोमीटर मोटी 100 मिलीमीटर व्यास उच्च तनाव सिलिकॉन वेफर का उपयोग करें।वेफर को एसीटोन से और आइसोप्रोपेनॉल से साफ करें। फिर स्पिन कोट एचएमडीएस के साथ वेफर एक चिपकने वाली परत बनाने के लिए विरोध करता है। एक AZ 1518 सकारात्मक फोटोरेसिस्ट के साथ वेफर कोट स्पिन।एक मिनट के लिए 100 डिग्री सेल्सियस पर वेफर बेक करें। फोटोलिथोग्राफ 1, 000 द्वारा 1, 000 माइक्रोमीटर स्क्वायर उद्घाटन वैक्यूम के तहत, एक चार से सात सेकंड के चक्र में वेफर को 400 नैनोमीटर यूवी लैंप में उजागर करता है ताकि वेफर 40 जूल्स प्रति सेंटीमीटर चुकता के समग्र प्रवाह के संपर्क में रहे। फिर इस प्रक्रिया को रोकने के लिए सिलिकॉन नाइट्राइड और निर्जलित पानी के स्नान का पर्दाफाश करने के लिए एक AZ 726 डेवलपर का उपयोग करें।वर्गों के स्थान में सिलिकॉन नाइट्राइड को हटाने के लिए एक प्रतिक्रियाशील आयन ईथर का उपयोग करें। अवशिष्ट विरोध और फोटोरेसिस्ट को हटाने के लिए 20 मिनट के लिए एनएमपी स्नान में वेफर रखें, सिलिकॉन नाइट्राइड परत पर मुखौटा की प्रतिकृति का उत्पादन करें। फिर इसे ताजे पानी के नीचे धो लें और सूखने दें।वर्ग के उद्घाटन के माध्यम से सिलिकॉन को नक़्क़ाशी करने के लिए 30% 90 डिग्री सेल्सियस पोटेशियम हाइड्रोक्साइड समाधान में वेफर सिंक करें। सामने की ओर बनाने के लिए, तीन गाढ़ा छल्ले के रूप में आकार एक मुखौटा के साथ पहले वर्णित प्रक्रिया दोहराएं । सिलिकॉन नाइट्राइड को हटाने के लिए प्रतिक्रियाशील आयन ईथर का उपयोग करें जहां छल्ले स्थित हैं, इसके बाद विरोध और फोटोरेसिस्ट बचा हटाने के लिए एनएमपी स्नान करें।नाइट्रिक एसिड में वेफर डूबने से और 0.02 मोलर सिल्वर नाइट्रेट और चार मोलर हाइड्रोजन फ्लोराइड के घोल में सिलिकॉन के छल्ले को खुरदुरा करें। वेफर के नक़्क़ाशीदार पक्ष पर, चिपकने वाले टाइटेनियम, निकल, या क्रोम की एक 10 नैनोमीटर फिल्म के शीर्ष पर सोने के कुछ सौ नैनोमीटर की एक परत स्पंदन करने के लिए एक भौतिक वाष्प जमाव मशीन का उपयोग करें। बीम को ब्लॉक करें और पहले लक्ष्य को एक उच्च आवर्धन माइक्रोस्कोप के तहत देखें।लक्ष्य के निकटतम खुरदुरे अंगूठी को एक त्रिभुज सेंसर बिंदु और अपने विस्थापन पढ़ने रिकॉर्ड । माइक्रोस्कोप को जगह में छोड़कर, बीम पथ को साफ करने के लिए वेफर को दूर ले जाएं। माइक्रोस्कोप के दृश्य के क्षेत्र में कम शक्ति में बीम को संरेखित करने के लिए दो तह दर्पण और ऑफ-एक्सिस पैराबोलिक दर्पण का उपयोग करें।बीम में एस्टिमेटिज्म को सही करने के लिए इन तीन दर्पणों को समायोजित करें। परिणाम एक लगभग विवर्तन सीमित केंद्र स्थान होना चाहिए। लेजर बीम को ब्लॉक करें और लक्ष्य को माइक्रोस्कोप के फोकस में वापस लाएं।फिर माइक्रोस्कोप और लेकर सेंसर पढ़ने का उपयोग कर अपनी स्थिति को मान्य करें। लक्ष्य के फोकल एक्सिस मैनिपुलेटर और सेटपॉइंट के रूप में पहले दर्ज विस्थापन मूल्य का उपयोग करके विस्थापन सेंसर रीडिंग के बीच एक बंद लूप प्रतिक्रिया को लागू करने के लिए सॉफ्टवेयर का उपयोग करें। एक बार बंद लूप पोजिशनिंग सेटपॉइंट से वांछित सहिष्णुता की दूरी पर पहुंच गया है, एक उच्च शक्ति लेजर पल्स के साथ लक्ष्य को विकिरणित करें।कण निदान से डेटा रिकॉर्ड और सॉफ्टवेयर द्वारा ध्यान में लाया अगले लक्ष्य के साथ प्रक्रिया को दोहराने। इस लक्ष्य वितरण प्रणाली ६०० नैनोमीटर मोटी सोने की पन्नी की पीठ से आयनों में तेजी लाने के लिए नियोजित किया गया था । फोकल एक्सिस के साथ टारगेट विस्थापन की एक टाइम सीरीज यहां दिखाई गई है ।मान फोकल स्थिति सेटपॉइंट के सापेक्ष हैं। हरे रंग के डॉट्स से संकेत मिलता है कि जब लक्ष्य विस्थापन सेटपॉइंट से एक माइक्रोमीटर के सहिष्णुता मूल्य के भीतर था, जो तब होता है जब एक लेजर शॉट लिया गया था। थॉमसन पैराबोला आयन स्पेक्ट्रोमीटर निशान 600 नैनोमीटर मोटी सोने की पन्नी लक्ष्यों के लगातार 14 विकिरणों से प्राप्त किए गए थे।इन निशानों से ऊर्जा स्पेक्ट्रम प्राप्त किए गए थे। अधिकतम प्रोटोन ऊर्जा की पीक-टू-पीक स्थिरता इस प्रक्रिया के बाद 10% के भीतर थी, ठोस पन्नी न्यूरॉन पीढ़ी से आयन और इलेक्ट्रॉन त्वरण की जांच व्यवस्थित तरीके से की जा सकती है।

Research

JoVE Journal

Engineering

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आणविक अनुरूप और समूहों का स्थानिक पृथक्करण

Gas-phase molecular physics and physical chemistry experiments commonly use supersonic expansions through pulsed valves for the production of cold ...

Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats &amp; Spheres

Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats & Spheres

अभिसरण चमकाने: उच्च गुणवत्ता ऑप्टिकल फ्लैट और क्षेत्रों की एक सरल, तेजी से, पूर्ण एपर्चर चमकाने की प्रक्रिया

Convergent Polishing is a novel polishing system and method for finishing flat and spherical glass optics in which a workpiece, independent of its initial ...

Laser-induced Forward Transfer for Flip-chip Packaging of Single Dies

एकल मर जाता है फ्लिप चिप पैकेजिंग के लिए लेजर प्रेरित फॉरवर्ड स्थानांतरण

Flip-chip (FC) packaging is a key technology for realizing high performance, ultra-miniaturized and high-density circuits in the micro-electronics ...

Selective Area Modification of Silicon Surface Wettability by Pulsed UV Laser Irradiation in Liquid Environment

तरल वातावरण में स्पंदित यूवी लेजर विकिरण से सिलिकॉन की सतह wettability के चुनिंदा क्षेत्र संशोधन

The wettability of silicon (Si) is one of the important parameters in the technology of surface functionalization of this material and fabrication of ...

Compact Lens-less Digital Holographic Microscope for MEMS Inspection and Characterization

कॉम्पैक्ट लेंस-कम डिजिटल होलोग्राफिक एमईएमएस निरीक्षण और विशेषता के लिए माइक्रोस्कोप

A micro-electro-mechanical-system (MEMS) is a widely used component in many industries, including energy, biotechnology, medical, communications, and ...

Automation of Mode Locking in a Nonlinear Polarization Rotation Fiber Laser through Output Polarization Measurements

आउटपुट ध्रुवीकरण माप के माध्यम से एक nonlinear ध्रुवीकरण रोटेशन फाइबर लेजर में मोड लॉकिंग का स्वचालन

When a laser is mode-locked, it emits a train of ultra-short pulses at a repetition rate determined by the laser cavity length. This article outlines a ...

Fabrication of 1-D Photonic Crystal Cavity on a Nanofiber Using Femtosecond Laser-induced Ablation

एक nanofiber गुजरने लेजर प्रेरित पृथक प्रयोग पर 1-डी फोटोनिक क्रिस्टल गुहा का निर्माण

We present a protocol for fabricating 1-D Photonic Crystal (PhC) cavities on subwavelength-diameter tapered optical fibers, optical nanofibers, using ...

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

लेजर अनुमानित फोटॉर्शमल थर्माइफीज़ का उपयोग करके संरचित ताप द्वारा उपसतह दोष स्थानीयकरण

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...