[发明专利]在低气压环境下用激光诱导激发射频等离子体的方法

权利要求书

1.一种在低气压环境下用激光诱导激发射频等离子体的方法，其特征在于：该方法采用的硬件设备包括脉冲激光光源、凸透镜、靶材、离子源系统和射频供电系统；所述的凸透镜用于聚焦所述的脉冲激光光源输出的高强度脉冲激光；所述的离子源系统用于提供气体的放电环境；所述的射频供电系统为所述离子源系统的内部环境提供功率可调节的射频电磁场；所述的靶材置于所述离子源系统中，且其位置须在所述的脉冲激光光源输出激光的光路上，并处于所述凸透镜的焦点附近；

该方法具体包括如下内容：当离子源系统中气体的气压值低于1Pa，产生射频等离子体困难时，利用脉冲激光束轰击离子源系统中的靶材，以此提高离子源内部种子电荷的密度，从而引发射频等离子体；首先打开抽气系统，通过观察气压检测系统，使离子源系统具有较高真空度后，打开送气系统为离子源系统提供需要产生等离子体的气体，调节送气系统输出气体的流强使离子源系统内部的气压达到所需值；打开供电系统为离子源系统内部环境提供射频电磁场；打开脉冲激光光源并输出一个高强度的激光脉冲，激光脉冲经过聚焦后形成一个高功率密度的光斑并打在靶材的表面；脉冲激光光斑到达靶材表面后的瞬间，靶材表面产生激光等离子体并为离子源系统内部提供种子电荷；在脉冲激光光源输出高强度激光脉冲后的瞬间，离子源系统内部的射频等离子被引发。

2.根据权利要求1所述的一种在低气压环境下用激光诱导激发射频等离子体的方法，其特征在于：

该方法采用的硬件设备还包括包括腔体、样品台、送气系统、抽气系统和气压检测系统；

所述的腔体提供低气压环境；

所述的离子源系统与所述的腔体连接，离子源系统中的气压与腔体中的气压接近；离子源系统与送气系统连接，送气系统为离子源系统内部环境提供流强可控制的气体；所述的样品台放置于离子源系统中，用于安装靶材以及控制靶材的位置；所述的靶材安装于所述的样品台上，靶材的位置可以通过调节样品台来控制，靶材的位置满足靶材表面可以被聚焦后的激光高功率密度光斑照射；

所述的送气系统与所述的离子源系统连接，为所述的离子源系统的内部环境提供气体；

所述的射频供电系统与所述的离子源系统连接，为离子源系统的内部环境提供功率可调节的射频电磁场；

所述的抽气系统与所述的腔体连接，用于创造所述的腔体以及所述的离子源系统内部的低气压环境；所述的气压检测系统与所述的腔体连接，用于检测所述的腔体以及所述的离子源系统内部环境的气压值。