一种准分子激光器放电腔气体的检测模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种准分子激光器放电腔气体的检测模块，该检测模块包括进气管，进气电磁阀，气体室，压力检测器，质谱分析仪，计算机，真空泵，真空管道电磁阀，卤素气体处理器，惰性气体管道和惰性气体电磁阀。并通过该检测模块实现了准分子激光器放电腔钝化过程气体或者激光器在钝化/运行过程的放电腔的气体检测，减少了钝化/运行过程中不必要的时间及能源浪费，提高钝化效率和运行效果。

【技术实现步骤摘要】
一种准分子激光器放电腔气体的检测模块
本技术涉及一种准分子激光器，具体涉及准分子激光器放电腔气体的检测模块。
技术介绍
准分子激光器是紫外波段重要的激光器件，依靠受激混合气体形成的分子向基态跃迁产生激光，混合气体一般由惰性气体和卤素气体组成，如氩气(Ar)和氟气(F2)、氪气(Kr)和氟气、氙气(Xe)和氯气(Cl2)等。氟、氯等卤素介质对大多数材料都具有极强的腐蚀性，会引起放电腔内零部件在使用过程中发生腐蚀，并与Si、C、H、O等元素反应生成有害气态产物。研究表明，10ppm量级的HF、O2、CF4等有害气体即显著影响激光的输出功率。因此，尽量低的有害气体含量是保证激光器正常、高效运行的重要前提。钝化处理是准分子激光器运行前的重要工艺步骤，它的目的就是为了减少零部件装配后放电腔内的有害成分。通过在放电腔内通入稀有气体和卤素气体，并辅助一定频率的放电，使各零部件的表面物质与卤素介质充分反应，消除零部件表面的污染物，并生成稳定的卤化物保护层。但是，由于钝化工艺过程受众多因素影响，目前尚未实现对钝化工艺的预测分析，激光器放电腔钝化是否完成仍需要依靠经验判断。由此造成的问题是，放电腔可能钝化过度或是不足。钝化过度会造成时间及能源的浪费，而钝化不足时，放电腔运行过程会生成大量的有害气体，影响激光器的输出性能，严重时需要重新钝化。同时，激光器运行或放置过程中，各零部件材料内的杂质元素也会与卤素介质反应，生成有害气体，导致激光器运行过程的能量不断下降。因此激光器使用一段时间后或长期放置后也需要更换工作气体。但是目前针对这一问题也没有实现激光器运行前的预测分析。一般需要当激光器的放电过程稳定后检测其输出能量，如能量不能满足要求则更换工作气体。这也在很大程度上造成了时间和能源的浪费。目前，研究者已经在实验装置上对激光器放电腔内的气体成分及其生成规律进行了研究，已明确了主要有害元素及产生危害的数量级，提出了放电腔零部件材料成分的要求。但是目前这些结果尚未作为检测模块应用到激光器的运行过程中。同时，由于卤素介质具有极强的腐蚀性，且激光器运行压力远高于大气压，并不能直接将上述研究中所使用的多种设备连接到放电腔，否则会造成设备的损坏，卤素介质也会与气体通道内的物质反应生成不必要的杂质，影响检测结果。因此，如何能够明确激光器放电腔的钝化进程是否结束、激光器运行时是否需要更换工作气体，避免因为有害气体成分的存在影响激光器的输出能量及其稳定性，造成时间与能源的浪费，是现有技术中亟待解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的是通过以下技术方案实现的。未解决上述现有技术中的问题，本技术提出了一种准分子激光器放电腔气体的检测模块，该检测模块包括：进气管，进气电磁阀，气体室，压力检测器，质谱分析仪，计算机，真空泵，真空管道电磁阀，卤素气体处理器，惰性气体管道和惰性气体电磁阀；所述进气管上设置有进气电磁阀，并与气体室连通；所述压力检测器以及质谱分析仪分别通过管路与气体室连通；所述真空泵通过管路依次与卤素气体处理器、气体室连通，在气体室与卤素气体处理器之间的管路上设置真空管道电磁阀；所述惰性气体管道上设置有惰性气体电磁阀，并与气体室连通；所述进气电磁阀、压力检测器、质谱分析仪、真空泵、真空管道电磁阀、卤素气体处理器和惰性气体电磁阀均与计算机通讯连接。所述的准分子激光器为钝性气体卤化物准分子激光器。由于有害气体的存在会显著降低激光器输出能量及稳定性，因此激光器放电腔装配后需进行钝化处理，在运行过程需更换工作气体。但是目前钝化是否完全很大程度上需要依靠经验判断，是否更换气体需要开机运行后通过能量检测确定，在很大程度上浪费了时间与能源。采用本技术提出的方案，在准分子激光器上增设气体检测模块，实现在激光器在钝化/运行过程的放电腔气体检测，具有如下优势：1)通过检测放电腔钝化过程的气体，并与间隔一定脉冲数量的气体成分对比(钝化过程)，通过量化的方式明确激光器是否钝化完全，避免因为有害气体成分的存在影响激光器的输出能量及其稳定性，减少不必要的时间及能源浪费，有利于激光器钝化过程的规范，提高钝化的效率和运行效果。2)通过在运行前检测放电腔的气体，可以明确开启激光器前工作气体成分是否符合要求，有效提高激光器运行前准备过程的效率和效果，并且通过分析气体的成分及含量，明确对放电腔内材料的要求及材料优化方向。3)可以在激光器钝化过程、运行过程实现气体的检测，与产生严重危害的气体阈值对比(运行前/运行过程)，确定放电腔的钝化进程是否结束或运行时是否需要更换工作气体。并且由于采用防卤素腐蚀材料及小气室，需要的检测气体总量少，产生的杂质气体少，对激光器的影响小。4)可以检测激光器出现能量波动时的气体，对查找激光器能量波动的原因起重要辅助作用。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为准分子激光器放电腔气体检测模块的示意图。1、进气管，2、进气电磁阀，3、气体室，4、压力检测器，5、质谱分析仪，6、计算机，7、真空泵，8、真空管道电磁阀，9、卤素气体处理器，10、惰性气体管道，11、惰性气体电磁阀。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。以钝性气体卤化物准分子激光器放电腔气体的检测模块为例，对本技术作进一步的详细描述。图1为本技术的准分子激光器放电腔气体的检测模块，该检测模块包括进气管1，进气电磁阀2，气体室3，压力检测器4，质谱分析仪5，计算机6，真空泵7，真空管道电磁阀8，卤素气体处理器9，惰性气体管道10和惰性气体电磁阀11；进气管1上设置有进气电磁阀2，并与气体室3连通；压力检测器4以及质谱分析仪5分别通过管路与气体室3连通；真空泵7通过管路依次与卤素气体处理器9、气体室3连通，在气体室3与卤素气体处理器9之间的管路上设置真空管道电磁阀8；惰性气体管道10上设置有惰性气体电磁阀11，并与气体室3连通；进气电磁阀2、压力检测器4、质谱分析仪5、真空泵7、真空管道电磁阀8、卤素气体处理器9和惰性气体电磁阀11均与计算机6通讯连接。本技术中通过检测放电腔内的气体成分，并与间隔一定脉冲数量的气体成分对比(钝化过程)，或与产生严重危害的气体阈值对比(运行前/运行过程)，确定放电腔的钝化进程是否结束或运行时是否需要更换工作气体，显著提高激光器运行前准备过程的效率和效果。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种准分子激光器放电腔气体的检测模块，其特征在于：该检测模块包括进气管(1)，进气电磁阀(2)，气体室(3)，压力检测器(4)，质谱分析仪(5)，计算机(6)，真空泵(7)，真空管道电磁阀(8)，卤素气体处理器(9)，惰性气体管道(10)和惰性气体电磁阀(11)；所述进气管(1)上设置有进气电磁阀(2)，并与气体室(3)连通；所述压力检测器(4)以及质谱分析仪(5)分别通过管路与气体室(3)连通；所述真空泵(7)通过管路依次与卤素气体处理器(9)、气体室(3)连通，在气体室(3)与卤素气体处理器(9)之间的管路上设置真空管道电磁阀(8)；所述惰性气体管道(10)上设置有惰性气体电磁阀(11)，并与气体室(3)连通；所述进气电磁阀(2)、压力检测器(4)、质谱分析仪(5)、真空泵(7)、真空管道电磁阀(8)、卤素气体处理器(9)和惰性气体电磁阀(11)均与计算机(6)通讯连接。

【技术特征摘要】
1.一种准分子激光器放电腔气体的检测模块，其特征在于：该检测模块包括进气管(1)，进气电磁阀(2)，气体室(3)，压力检测器(4)，质谱分析仪(5)，计算机(6)，真空泵(7)，真空管道电磁阀(8)，卤素气体处理器(9)，惰性气体管道(10)和惰性气体电磁阀(11)；所述进气管(1)上设置有进气电磁阀(2)，并与气体室(3)连通；所述压力检测器(4)以及质谱分析仪(5)分别通过管路与气体室(3)连通；所述真空泵(7)通过管路依次与卤素气体处理器(9)、...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭馨，丁金滨，周翊，王宇，张立佳，刘斌，崔惠绒，
申请(专利权)人：中国科学院光电研究院，
类型：新型
国别省市：北京,11