一种软X射线光源制造技术

本申请公开了一种软X射线光源，包括真空靶室、制冷腔和喷嘴，制冷腔和喷嘴容置于真空靶室内，喷嘴设置于制冷腔上，软X射线光源还包括支撑板、波纹管和三维位移机构，支撑板设置于真空靶室上，支撑板上设置有穿过支撑板的制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道，制冷剂入口管道和制冷剂出口管道与制冷腔连通，工作气体管道穿过制冷腔并与喷嘴连接；波纹管设置于支撑板与真空靶室之间，制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道均从波纹管内部穿过；三维位移机构设置于支撑板与真空靶室之间。本申请可以实现在X、Y、Z三轴方向上调节喷嘴位置。

A soft X-ray source

The application discloses a soft X-ray light source, which comprises a vacuum target chamber, a refrigeration chamber and a nozzle, wherein the refrigeration chamber and the nozzle are arranged in the vacuum target chamber, the nozzle is arranged on the refrigeration chamber, the soft X-ray light source also comprises a support plate, a bellows and a three-dimensional displacement mechanism, wherein the support plate is arranged on the vacuum target chamber, and the support plate is provided with a refrigerant inlet pipe and a refrigerant outlet pipe passing through the support plate Channel and working gas pipeline, refrigerant inlet pipeline and refrigerant outlet pipeline are connected with the refrigeration chamber, and the working gas pipeline passes through the refrigeration chamber and is connected with the nozzle; the bellows is arranged between the support plate and the vacuum target chamber, and the refrigerant inlet pipeline, refrigerant outlet pipeline and working gas pipeline pass through the inside of the bellows; the three-dimensional displacement mechanism is arranged between the support plate and the vacuum target chamber Between. The application can realize the adjustment of the nozzle position in the X, y and Z axis directions.

【技术实现步骤摘要】
一种软X射线光源
本申请涉及软X射线领域，更具体地涉及一种软X射线光源。
技术介绍
X射线是一种波长很短的电磁辐射，其波长约为0.01～100埃米，介于紫外线和γ射线之间，具有很高的穿透本领，能透过许多对可见光不透明的物质。波长越短的X射线能量越大，也称之为硬X射线，波长长的X射线能量较低，被称为软X射线。通常，波长小于0.1埃米的称超硬X射线，波长在0.1～10埃米范围内的称硬X射线，波长在10～100埃米范围内的称软X射线。近年来，软X射线在很多科学领域得到了广泛的应用，特别是在软X射线显微成像与软X射线投影光刻技术等领域中，对低碎屑、高亮度、高稳定性的软X射线光源的需求日益强烈。另外，在原子光谱学、分子光谱学、等离子体物理学等学科中，常常会需要软X射线光源作为实验必需的手段，因此，软X射线光源的应用需求一直处于快速上升的趋势。最早的激光等离子体软X射线光源使用的是固体金属靶，这种靶会产生较多的金属碎屑，这些碎屑可能会对靠近光源的光学器件造成破坏，使其无法发挥正常功能，极大降低了功效，导致实验或仪器中的光路无法正常工作。因此，随着技术的进步，液体微流靶开始广为使用。但是，现有技术中使用的均是结构固定、不可调节的液体微流靶装置，喷嘴的位置在安装完成之后是固定不可调的，许多软X射线的应用，如软X射线显微镜中，要求光源具有高度的几何对称性，若光源装置在加工中存在误差或者由于仪器老化导致喷嘴位置出现偏差，将会直接影响到仪器的应用，降低应用性能。
技术实现思路
本申请的目的是提供一种软X射线光源，从而解决上述现有技术中软X射线光源的位置不可调的问题。为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供一种软X射线光源，该软X射线光源包括真空靶室、制冷腔和喷嘴，所述制冷腔和所述喷嘴容置于所述真空靶室内，所述喷嘴设置于所述制冷腔上，所述软X射线光源还包括支撑板、波纹管和三维位移机构，所述支撑板设置于所述真空靶室上，所述支撑板上设置有穿过所述支撑板的制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道，所述制冷剂入口管道和所述制冷剂出口管道分别与所述制冷腔连通，所述工作气体管道穿过所述制冷腔并与所述喷嘴连接；所述波纹管设置于所述支撑板与所述真空靶室之间，所述制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道均从所述波纹管内部穿过；所述三维位移机构设置于所述支撑板与所述真空靶室之间。根据本申请的一个实施例，所述三维位移机构包括第一位移调节器、第二位移调节器以及第三位移调节器，所述第一位移调节器、第二位移调节器以及第三位移调节器均设置于所述支撑板与所述真空靶室之间并分别控制所述支撑板沿相互垂直的三个方向移动。根据本申请的一个实施例，所述软X射线光源还包括相互平行布置且套设于所述波纹管外侧的第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板，所述第一支撑板通过所述第三位移调节器可活动地固定于所述支撑板上，所述第二支撑板通过所述第二位移调节器可活动地固定于所述第一支撑板上，所述第二支撑板同时通过所述第一位移调节器可活动地固定于所述第三支撑板上，所述第三支撑板固定于所述真空靶室上。根据本申请的一个实施例，所述第一位移调节器包括第一支撑架、第一推进器、第一导轨以及第一导轨槽，所述第一支撑架固定于所述第三支撑板上，所述第一推进器固定于所述第一支撑架上并与所述第二支撑板对应，所述第一导轨沿第一方向固定于所述第三支撑板上，所述第一导轨槽固定于所述第二支撑板下方并与所述第一导轨滑动配合。根据本申请的一个实施例，所述第二位移调节器包括第二支撑架、第二推进器、第二导轨以及第二导轨槽，所述第二支撑架固定于所述第二支撑板上，所述第二推进器固定于所述第二支撑架上并与所述第一支撑板对应，所述第二导轨沿第二方向固定于所述第二支撑板上，所述第二导轨槽固定于所述第一支撑板下方并与所述第二导轨滑动配合，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。根据本申请的一个实施例，所述第三位移调节器包括螺杆和螺帽，所述螺杆沿第三方向均匀的固定于所述第一支撑板上，所述支撑板通过所述螺帽与所述螺栓的配合固定于所述螺栓上，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向相互垂直。根据本申请的一个实施例，所述第三位移调节器采用若干个沿第三方向设置的步进器，所述支撑板通过所述步进器固定于所述第一支撑板上，所述第三方向与所述第一方向、所述第二方向相互垂直。根据本申请的一个实施例，所述第一推进器或者所述第二推进器采用微分头。根据本申请的一个实施例，所述工作气体管道其中一段形成为横截面积增大的冷凝腔，所述冷凝腔的至少一部分位于所述制冷腔内。根据本申请的一个实施例，所述喷嘴处设置有金属转接件，所述金属转接件位于所述制冷腔底部。根据本申请的一个实施例，所述喷嘴处设置有温度传感器。本申请提供的软X射线光源，针对上述不足，在装置上设置三维位移机构以实现在X、Y、Z三轴方向上调节喷嘴位置，从而实现光源几何位置的调节。另外，采用制冷腔内的制冷剂与通有工作气体的直通管道直接接触的方式降温，制冷效果可以随制冷剂的选用进行调整，并且可以达到极低的温度并液化某些液化点较低的工作气体，比如液氮；在喷嘴外围通过电阻丝在喷嘴出口处进行加热，以增加液流稳定性；同时，本申请使用了多路真空系统，在喷嘴下方采用锥形金属台和真空泵管道配合，防止低温微流在流动的过程中进一步气化使真空度降低，并造成软X射线的消耗，在真空靶室腔体上方设置有另一组真空泵抽取腔内气体，维持腔内高真空。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是根据本申请的一个实施例的软X射线光源的立体示意图；图2是根据图1的软X射线光源的局部放大的立体示意图，其中示出了三维位移机构；图3是根据图1的软X射线光源的局部剖切的立体示意图；图4是根据图1的软X射线光源的剖面示意图，其中仅示出了上半部分；图5是根据图1的软X射线光源的剖面示意图，其中仅示出了下半部分；图6是根据图5的软X射线光源的局部放大的立体示意图，其中示出了喷嘴和加热机构；图7是根据图1的软X射线光源的外部设备连接的示意图。具体实施方式以下结合具体实施例，对本申请做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本申请而非用于限制本申请的范围。需要说明的是，当部件/零件被称为“设置在”另一个部件/零件上，它可以直接设置在另一个部件/零件上或者也可以存在居中的部件/零件。当部件/零件被称为“连接/联接”至另一个部件/零件，它可以是直接连接/联接至另一个部件/零件或者可能同时存在居中部件/零件。本文所使用的术语“连接/联接”可以包括电气和/或机械物理连接/联接。本文所使用的术语“包括/包含”指特征、步骤或部件/零件的存在，但并本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种软X射线光源，所述软X射线光源包括真空靶室、制冷腔和喷嘴，所述制冷腔和所述喷嘴容置于所述真空靶室内，所述喷嘴设置于所述制冷腔上，其特征在于，所述软X射线光源还包括：/n支撑板，所述支撑板设置于所述真空靶室上，所述支撑板上设置有穿过所述支撑板的制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道，所述制冷剂入口管道和所述制冷剂出口管道分别与所述制冷腔连通，所述工作气体管道穿过所述制冷腔并与所述喷嘴连接；/n波纹管，所述波纹管设置于所述支撑板与所述真空靶室之间，所述制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道均从所述波纹管内部穿过；以及/n三维位移机构，所述三维位移机构设置于所述支撑板与所述真空靶室之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种软X射线光源，所述软X射线光源包括真空靶室、制冷腔和喷嘴，所述制冷腔和所述喷嘴容置于所述真空靶室内，所述喷嘴设置于所述制冷腔上，其特征在于，所述软X射线光源还包括：
支撑板，所述支撑板设置于所述真空靶室上，所述支撑板上设置有穿过所述支撑板的制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道，所述制冷剂入口管道和所述制冷剂出口管道分别与所述制冷腔连通，所述工作气体管道穿过所述制冷腔并与所述喷嘴连接；
波纹管，所述波纹管设置于所述支撑板与所述真空靶室之间，所述制冷剂入口管道、制冷剂出口管道和工作气体管道均从所述波纹管内部穿过；以及
三维位移机构，所述三维位移机构设置于所述支撑板与所述真空靶室之间。


2.根据权利要求1所述的软X射线光源，其特征在于，所述三维位移机构包括依次连接的第一位移调节器、第二位移调节器以及第三位移调节器，所述第一位移调节器、第二位移调节器以及第三位移调节器均设置于所述支撑板与所述真空靶室之间并分别控制所述支撑板沿相互垂直的三个方向移动。


3.根据权利要求2所述的软X射线光源，其特征在于，所述软X射线光源还包括相互平行布置且套设于所述波纹管外侧的第一支撑板、第二支撑板以及第三支撑板，所述第一支撑板通过所述第三位移调节器可活动地固定于所述支撑板上，所述第二支撑板通过所述第二位移调节器可活动地固定于所述第一支撑板上，所述第二支撑板同时通过所述第一位移调节器可活动地固定于所述第三支撑板上，所述第三支撑板固定于所述真空靶室上。


4.根据权利要求3所述的软X射线光源，其特征在于，所述第一位移调节器包括第一支撑架、第一推进器、第一导轨以及第一导轨槽，所述第一支撑架固定于所述第三支撑板上，所述第一推进器固定于所述第一支撑架...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜，郑睿，谢庆国，肖鹏，
申请(专利权)人：苏州瑞派宁科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32