[发明专利]用于清洗受污染光学元件的氢原子收集装置与清洗方法

说明书

技术领域

本发明属于清洗光学元件表面污染的技术领域，具体涉及一种用于清洗受污染光学元件的氢原子收集装置与清洗方法。

背景技术

光学元件在短波光束辐照下，会对表面造成污染,降低光学元件的光学性能。为了清除光学元件表面的污染，利用氢原子与污染物发生化学反应，生成易挥发物，达到清洗目的。但氢原子发生器产生的氢原子在空间呈现一个立体角分布，只有中间的氢原子可以到达样品表面，造成氢原子损失，而且产生的氢原子温度十分高，其化学性质不稳定，由于在传输过程中温度骤降会导致氢原子重新结合生成氢气，使氢原子得不到充分利用。

以往采用石英弯管对氢原子发生器生成的氢原子进行收集(Kumi Motai，Hiroaki Oizumi，Shinji Miyagaki，I.Nishiyama，Akira Izumi，Tomoya Ueno，Yasuo Miyazaki，Akira Namiki，《Atomic hydrogen cleaning of Ru-capped EUV multilayer mirror》)，该收集方法缺点：由于石英传输弯管较为狭长，造成了氢原子在传输过程中不断碰撞，增大了氢原子的复合几率，降低了氢原子收集率。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的氢原子收集方法收集率低的问题，而提供一种用于清洗受污染光学元件的氢原子收集装置与清洗方法。

本发明首先提供一种用于清洗受污染光学元件的氢原子收集装置，该装置包括：氢原子发生器、石英椭球镜收集腔、加热带和样品夹，所述的氢原子发生器与石英椭球镜收集腔的一端连接，且氢原子发生器的出气口设置于石英椭球镜收集腔的一个焦点处，样品夹中心位置设置于石英椭球镜收集腔的另外一个焦点处，所述的加热带设置在石英椭球镜收集腔的外表面。

本发明所述的石英椭球镜收集腔内表面面形精度为1nm～0.5nm，测量精度为0.1nm。

本发明所述的加热带梯度分布在石英椭球镜收集腔的外表面。

本发明所述的加热带的材质为银丝材料。

本发明所述的装置还包括样品夹支架，样品夹设置在样品夹支架上，样品夹支架与石英椭球镜收集腔的另一端连接。

本发明还提供一种采用上述装置清洗受污染光学元件的方法，该方法包括：

步骤一：将氢原子发生器与石英椭球镜收集腔的一端连接，使氢原子发生器的出气口设置于石英椭球镜收集腔的一个焦点处；

步骤二：将待清洗样品安装在样品夹上，使待清洗样品设置于石英椭球镜收集腔的另外一个焦点处；

步骤三：在石英椭球镜收集腔外表面缠绕梯度降温的加热带，并将氢气通入氢原子发生器中，将氢原子引入石英椭球镜收集腔中，氢原子被反射到石英椭球镜收集腔的另外一个焦点处，利用收集到的氢原子作用于待清洗样品表面，完成清洗。

本发明的工作原理

本发明提供一种用于清洗受污染光学元件的氢原子收集装置及采用该装置清洗受污染光学原件的方法，本发明采用以石英为镜体材料作为石英椭球镜收集腔，由于石英是多种材料中与氢原子碰撞会导致氢原子复合率最低的一种，而且利用了椭球镜的一个重要特性，即由一个焦点上投射到椭球面上的任一点，经反射后，必定通过另一焦点，本发明的装置将氢原子发生器的出气口和样品夹的中心位置分别置于椭球镜的两个焦点处，可以大幅度提高达到样品处的氢原子数，提高收集效率。同时，利用本发明的氢原子收集装置对受污染光学原件进行清洗。

本发明的有益效果

本发明首先提供一种用于清洗受污染光学元件的氢原子收集装置，该装置利用石英椭球镜收集腔对氢原子发生器产生的氢原子进行收集，材质选择了与氢原子碰撞时复合率较低的石英，有效的利用椭球镜的反射特性，大幅提高了氢原子到达样品表面的数量，并在石英椭球镜收集腔的外部加入梯度降温的加热带，减小了氢原子的复合率，实现了氢原子的高效收集。

本发明还提供采用上述装置清洗受污染光学元件的方法，该方法操作简单、氢原子收集效率高、清洗速率快。

附图说明

图1为本发明用于清洗受污染光学元件的氢原子收集装置的示意图。

图中，1、氢原子发生器，2、石英椭球镜收集腔，3、加热带，4、样品夹，5、样品夹支架。

具体实施方式