Name: automated delivery of microfabricated targets for intense laser irradiation experiments
Uploaded: 2021-01-28T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Automated Delivery of Microfabricated Targets for Intense Laser Irradiation Experiments at JoVE.com

이 작품은 이스라엘 과학 재단에 의해 지원되었습니다, 제 1135/15 를 부여하고 주커만 STEM 리더십 프로그램에 의해, 이스라엘, 감사하게 인정된다. 우리는 또한 파지 재단, 이스라엘 보조금 #27707241, NSF-BSF 보조금 번호 01025495의 지원을 인정합니다. 저자는 친절하게 나노 과학 및 나노 테크놀로그를위한 텔 아비브 대학 센터를 인정하고 싶습니다

1. 표적 제작
참고: 그림 2 및 도 3은 독립형 금호의 제조 과정을 보여줍니다.
<ol><li>백 사이드<ol>
<li>두께 250 μm, 직경 100mm, 고응 실리콘 웨이퍼를 실리콘 질화물로 양쪽에 코팅한 100> 크리스탈 형성에 사용합니다.</li>
		<li>아세톤을 사용하여 웨이퍼를 청소한 다음 이소프로판올을 닦고 질소로 건조시다.  그런 다음 HMDS 레이어를 스...

<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>

일부 변형을 통해, 이 프로토콜에 기재된 표적 제조 공정은 일반적이다(예를 들어, 자피노 외23). 여기서, 자동 포지셔닝의 작동에 중요한 하나의 독특한 단계는 웨이퍼 의 뒷면에 링 모양 영역에 나노미터 규모의 거칠기의 추가이다 (단계 1.2.3). 이 단계의 목적은 해당 영역의 웨이퍼에 있는 빛 인시던트의 분산 분산을 증가시키는 것입니다. 레인지 센서는 웨이퍼에 저전력 레이저...

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.
The author list was updated from:
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

고체 표적의 고강도 레이저 조사는 여러 형태의 방사선을 생성합니다. 이들 중 하나는 메가 전자 볼트 (MeV) 레벨1에서에너지를 가진 에너지 이온의 방출이다. MeV 이온의 소형 공급원은 양성자고속점화2,양성자 방사선촬영3,이온 방사선요법4,중성자 세대5와 같은 많은 응용 분야에 대한 잠재력을 가지고 있다.
레이저 이온 가속을 실용화하는 데 있어 가장 큰 과제는 레이저의 초점 내에서 마이크로미터 스케일 표적을 높은 속도로 정확하게 배치하는 기능입니다. 이 과제에 답하기 위해 개발된 표적 전달 기술은 거의 없습니다. 가장 일반적인 것은 마이크로미터 규모의 두꺼운 테이프를 기반으로 하는 대상 시스템입니다. 이러한 표적은 보충하기 쉽고 레이저 초점 내에서 쉽게 배치 될 수 있습니다. 테이프 대상은 VHS6,구리7,마일라 및 Kapton8 테이프를 사용하여 만들어졌습니다. 테이프 드라이브 시스템은 일반적으로 구불구불한 긴장을 풀기 위한 두 개의 전동 스풀과 테이프를 위치9에유지하기 위해 두 개의 수직 핀으로 구성됩니다. 테이프 표면 을 배치하는 정확도는 일반적으로 초점 빔의 레일리 범위보다 적습니다. 보충 가능한 레이저 표적의 또 다른 유형은 액체 시트10입니다. 이러한 대상은 상호 작용 영역으로 신속하게 전달되며 매우 적은 양의 파편을 도입합니다. 이 시스템은 지속적으로 저수지에서 액체와 함께 공급 되는 고압 주사기 펌프를 포함한다. 최근에는 초박형, 저파편, 보충 대상을 제공하는 수단으로 새로운 극저온수소제트(11)가 설립되었습니다.
이러한 모든 보충 대상 시스템의 주요 단점은 강도, 점도 및 용융 온도와 같은 기계적 요구 사항에 의해 결정되는 대상 재료 및 기하학의 제한된 선택입니다.
여기서, 0.2Hz의 속도로 고강도 레이저의 초점에 마이크로 머신된 표적을 가져올 수 있는 시스템이 설명된다. 마이크로머시닝은 다재다능한지오메트리(12)에서다양한 대상 재료를 제공한다. 대상 포지셔닝은 상용 변위 센서와 전동 식 조작기 간의 폐쇄 루프 피드백에 의해 수행됩니다.
대상 전달 시스템은 고대비 20TW 레이저 시스템을 사용하여 테스트되었으며, 25fs 길이의 레이저 펄스를 500mJ로 전달합니다. 레이저 시스템의 아키텍처에 대한 검토는 Porat 외13에서주어지며, 대상 시스템에 대한 기술적 설명은 Gershuni 외14에서주어진다. 이 백서는 이러한 유형의 시스템을 만들고 사용하기 위한 상세한 방법을 제시하며 초박형 금호포 표적에서 레이저 이온 가속의 대표적인 결과를 보여줍니다.
도 1에 나타난 톰슨 파라볼라 이온 분광계(TPIS)15,16은 방출된 이온의 에너지 스펙트럼을 기록하는 데 사용되었다. TPIS에서 가속 된 이온은 평행 전기 및 자기장을 통과하여 초점 평면의 포물선 궤적을 배치합니다. 포물선 곡률은 이온의 전하 대 질량 비율에 따라 달라지며, 궤도를 따라 위치는 이온의 에너지에 의해 설정됩니다.
TPIS의 초점 평면에 위치한 BAS-TR 이미징 플레이트(IP)(IP) 17은 임핑 이온을 기록한다. IP는 각 촬영 전에 신선한 영역으로 변환할 수 있도록 기계 피드스루에 부착됩니다.

<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

설명은 미세 가공 대상의 고출력 레이저 조사를 가능하게 하는 실험 절차입니다. 대상은 대상 조작기와 레인징 센서 간에 작동하는 닫힌 피드백 루프에 의해 레이저 초점으로 가져온다. 대상 제조 공정은 자세히 설명되어 있습니다. 0.2Hz의 속도로 600nm 두께의 금호호를 조사하여 생성된 MeV 수준의 양성자 빔의 대표적인 결과가 주어진다. 이 방법은 다른 보충 대상 시스템과 비교되며 샷 속도를 10Hz 이상으로 높일 것이라는 전망이 논의됩니다.

이 표적 전달 시스템은 600 nm 두께의 금호의 뒷면에서 이온을 가속화하기 위해 사용되었습니다. 0 = 5.6의 정규화된 레이저 강도로 조사했을 때, 이들 이온은 표적 정상 칼집 가속(TNSA)메커니즘(21)에의해 가속되었다. TNSA에서, 주 레이저 펄스 이전의 저강도 광은 표적 호일의 전면 표면을 이온화시켰다. 주요 레이저 펄스에 의해 가해지는 숙고력은 대량 물질을 통해 뜨거운 ?...

Watch this Scientific Journal Video about Automated Delivery of Microfabricated Targets for Intense Laser Irradiation Experiments at JoVE.com

Automated Delivery of Microfabricated Targets for Intense Laser Irradiation Experiments

고강도 레이저 펄스가 있는 얇은 금호일의 자동 조사를 위한 프로토콜이 제시됩니다. 이 프로토콜에는 마이크로머시닝 대상 제조 공정에 대한 단계별 설명과 대상이 0.2Hz의 속도로 레이저 초점에 어떻게 유입되는지에 대한 자세한 가이드가 포함되어 있습니다.

강렬한 레이저 조사 실험을 위한 미세 가공 대상의 자동 전달

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

서브마이크로미터 스케일 표적의 강렬한 레이저 방사선 실험은 현재 느린 촬영 속도로 수행됩니다. 우리의 프로토콜은 이러한 목표를 자동화된 방식으로 레이저의 초점에 신속하게 배치하여 이 문제를 해결했습니다. 우리의 대상 시스템은 작은 단위로 변경 대상 매개 변수와 레이저 샷의 큰 숫자를 통합 데이터의 수집뿐만 아니라, 높은 전반적인 방사선 용량의 혜택을 응용 프로그램의 수집을 할 수 있습니다.이 프로토콜의 시각적 데모는 웨이퍼 제작 프로세스 및 대상 정렬의 미묘함을 보여줍니다. 표적 제작 과정을 시연하는 것은 공정 엔지니어 니리트 포레키 샤메이와 노파 리브니입니다. 뒷면을 조작하려면 250 마이크로미터 두께의 100mm 직경의 고응응 실리콘 웨이퍼를 실리콘 질화물로 양쪽에 코팅된 100mm 의 크리스탈 형성에 사용하십시오.웨이퍼를 아세톤과 이소프로판올로 청소합니다. 그런 다음 HMDS로 웨이퍼를 스핀 코팅하여 접착제 층을 형성합니다. AZ 1518 포지티브 포토레지스트로 웨이퍼를 스핀 코팅합니다.웨이퍼를 섭씨 100도에서 1분간 굽습니다. Photolithograph 1, 000 by 1, 000 마이크로미터 제곱 개구부, 웨이퍼가 400 나노미터 UV 램프에 4~7초 주기의 웨이퍼를 노출하여 웨이퍼가 센티미터당 40줄의 전체 연도에 노출되도록 합니다. 그런 다음 AZ 726 개발자를 사용하여 실리콘 질화물과 탈수 된 물 목욕을 노출하여 공정을 중지하십시오.반응성 이온 에셔를 사용하여 사각형의 위치에서 실리콘 진골을 제거하십시오. 웨이퍼를 NMP 욕조에 20분 동안 배치하여 잔류 저항 및 포토레지스트를 제거하고 실리콘 저티라이드 층에 마스크의 복제본을 생성합니다. 그런 다음 담수로 씻고 건조시키십시오.웨이퍼를 섭씨 30%90도의 수산화칼륨 용액으로 가라앉히고 사각형 개구부를 통해 실리콘을 식히게 합니다. 전면을 조작하려면 이전에 설명한 절차를 세 개의 동심 링모양의 마스크로 반복합니다. 반응성 이온 에셔를 사용하여 링이 있는 실리콘 진타를 제거하고 NMP 욕조를 사용하여 저항을 제거하고 남은 것을 포토레지스트합니다.실리콘 고리를 질산으로 가라앉히고 0.02 개의 어금니 실버 질산염과 4 개의 어금니 수소 불소의 용액으로 실리콘 고리를 거칠게합니다. 웨이퍼의 에칭 된 측면에, 접착제 티타늄, 니켈, 또는 크롬의 10 나노 미터 필름 위에 금의 수백 나노미터의 층을 스퍼터 물리적 증기 증착 기계를 사용합니다. 빔을 차단하고 높은 배율 현미경으로 첫 번째 대상을 볼 수 있습니다.대상에 가장 가까운 거친 링에 센서에 배열하는 삼각측량계 센서를 가리키고 변위 판독값을 기록합니다. 현미경을 제자리에 두고 웨이퍼를 멀리 이동하여 빔 경로를 지웁웁습니다. 두 개의 접이식 거울과 오프축 포물선 거울을 사용하여 저전력의 빔을 현미경의 시야에 정렬합니다.이 세 개의 거울을 조정하여 빔의 난시를 수정합니다. 결과는 거의 회절 제한 초점 지점이어야한다. 레이저 빔을 차단하고 현미경의 초점에 다시 대상을 가지고.그런 다음 현미경과 범위 센서 판독을 사용하여 위치를 검증합니다. 소프트웨어를 사용하여 이전에 기록된 변위 값을 설정점으로 사용하여 대상의 초점 축 조작기와 변위 센서 판독 사이에 닫힌 루프 피드백을 구현합니다. 닫힌 루프 포지셔닝이 설정점에서 원하는 공차 거리에 도달하면 단일 고출력 레이저 펄스로 대상을 조사합니다.파티클 진단에서 데이터를 기록하고 소프트웨어에 의해 초점에 가져온 다음 대상으로 프로세스를 반복합니다. 이 표적 전달 시스템은 600 나노미터 두께의 금호일의 뒷면에서 이온을 가속화하기 위해 사용되었다. 초점 축을 따라 대상 변위의 시간 계열이 여기에 표시됩니다.값은 초점 위치 집합점을 기준으로 합니다. 녹색 점은 표적 변위가 레이저 샷을 찍은 때설정점에서 1마이크로미터의 허용 오차 값 내에 있을 때를 나타냅니다. 톰슨 포물선 이온 분광기 흔적은 600 나노미터 두께의 금호 표적의 14 연속 조사로부터 얻어졌다.에너지 스펙트럼은 이러한 추적에서 파생되었습니다. 최대 양성자 에너지의 피크-투-피크 안정성은 이 절차에 따라 10% 이내였으며, 고체 호일 뉴런 생성으로부터이온 및 전자 가속에 대한 조사는 체계적인 방식으로 수행될 수 있다.

Research

JoVE Journal

Engineering

Characterization of Surface Modifications by White Light Interferometry: Applications in Ion Sputtering, Laser Ablation, and Tribology Experiments

이온 스퍼터링에 응용 프로그램, 레이저 절제하고, Tribology 실험 : 화이트 빛 간섭 측정법에 의한 표면 수정의 특성

In materials science and engineering it is often necessary to obtain quantitative measurements of surface topography with micrometer lateral resolution. ...

연구

공학

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

의 제작 펄스 레이저 증착에 의해 투명 실시 산화물 나노 설계

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Spatial Separation of Molecular Conformers and Clusters

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

집중적 인 연마 : 고품질 광학 플랫 &amp; 분야의 단순, 신속, 전체 조리개 연마 공정

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

단일 다이스의 플립 칩 패키징을위한 레이저 유도 앞으로 전송

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

액체 환경에서의 펄스 자외선 레이저 조사에 의한 실리콘 표면의 젖음성의 선택 영역 수정

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

MEMS 검사 및 특성화를위한 소형 렌즈가없는 디지털 홀로그램 현미경

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

출력 편광 측정을 통해 비선형 편광 회전 광섬유 레이저의 모드 잠금의 자동화

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

펨토초 레이저에 의한 절제를 사용하여 나노 섬유에 1-D 광자 크리스탈 캐비티의 제작

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

레이저 조사 형 광열 열 분석을 이용한 구조 가열에 의한 지층 결함 국산화

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