[发明专利]一种利用激光液相烧蚀系统进行激光液相烧蚀试验的方法

权利要求书

1.一种利用激光液相烧蚀系统进行激光液相烧蚀试验的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1：制备烧蚀液，烧蚀液为去离子水、含有表面活性剂的溶液或待烧蚀的胶体，将烧蚀液加入烧蚀池；

步骤2：制备烧蚀靶材，将需要烧蚀的靶材进行表面抛光后，先后在丙酮、乙醇、去离子水中超声清洗，将靶材安装在靶材翻转装置的多棱柱面上，打开烧蚀腔，将烧蚀池安装在烧蚀腔的底面上，并固定好；

步骤3：在控制计算机内设置好靶材的移动路径，翻转顺序，翻转时间参数，设置好激光器的工作参数，选择好烧蚀模式，烧蚀模式为连续烧蚀，单脉冲烧蚀，多脉冲烧蚀中的一种；

步骤4：启动激光器进行烧蚀实验，烧蚀结束后使用计算机控制TEM样品运输系统夹持TEM铜网浸入烧蚀液后取出，运输至真空干燥腔干燥，干燥后运输至TEM观察腔进行TEM观察，同时记录TEM观察的感兴趣位置；

步骤5：控制TEM样品运输系统运输TEM铜网回烧蚀腔，重复步骤1-4观察；

还包括组装实验装置步骤：所述装置由激光器(1)、烧蚀光路(2)、烧蚀腔(3)、真空干燥腔(4)、TEM观察腔(5)、样品生成装置(6)、TEM样品运输系统(7)构成，烧蚀腔(3)、真空干燥腔(4)、TEM观察腔(5)之间采用真空阀连接，激光器为三倍频固体激光器，可以发射1064nm、532nm、355nm的连续激光；烧蚀光路(2)具有分光镜(201)、振镜(202)、掩模(203)、可调透镜(204)；烧蚀腔具备第一进气管路(301)、第一出气管路(302)、第一真空泵(303)；真空干燥腔具备第二出气管路(401)、第二真空泵(402)、分子泵(403)、干燥装置(404)；TEM观察腔具有透射电子显微镜(501)可以对烧蚀样品进行观察；样品生成装置具有烧蚀池(601)和靶材控制系统(602)，烧蚀池内装烧蚀液，靶材控制系统具有靶材升降机构，靶材旋转平移机构和靶材翻转机构；TEM样品运输系统具有样品传送杆(701)、样品升降杆(702)、样品夹持器(703)；所述靶材控制系统(602)与控制计算机连接；

烧蚀光路具有光路选择功能，可以选择第一光路、第二光路和第三光路，所述第一光路为连续激光烧蚀光路，第二光路为单脉冲激光烧蚀光路，第三光路为多脉冲激光烧蚀光路；由激光器出射的激光经过第一分束镜后反射部分构成第一光路，透射部分经第二分束镜后反射部分构成第二光路，透射部分成第三光路；第一光路、第二光路、第三光路分别具有电磁控光开关，可以控制光路的通断；第二光路和第三光路均具有振镜，振镜下方具有掩模，通过振镜与掩模装置使第二光路和第三光路可以输出单脉冲激光和多脉冲激光。

2.一种如权利要求1所述的利用激光液相烧蚀系统进行激光液相烧蚀试验的方法，其特征在于，第一进气管路具有预混合装置，可以将气体按一定比例混合后通入烧蚀腔；预混合装置之前连接有三个气瓶，所述三个气瓶分别为氧气瓶、氮气瓶、氩气瓶；所述第一进气管路为三个并排的子进气管路，所述三个并排的子进气管路在烧蚀腔的后侧壁等间距分布，子进气管路靠近烧蚀腔的部分呈流线型扩张；烧蚀腔外部呈长方体，内部为沿进气管路平行方向延伸的圆柱体，底面具有安装样品生成装置的托架；烧蚀腔与第一进气管路连接口相对的一侧具有第一出气管路，烧蚀腔靠近所述第一出气管路一端为锥形结构，锥形结构与圆柱结构连接处可以打开，实现将样品生成装置取放，烧蚀腔径向收缩至与第一出气管路连接；第一出气管路连接第一真空泵。

3.一种如权利要求2所述的利用激光液相烧蚀系统进行激光液相烧蚀试验的方法，其特征在于，真空干燥腔外部呈正方体结构，内部呈椭球结构；真空干燥腔的干燥装置具有加热装置和湿度传感器，所述加热装置安装在真空干燥腔椭球结构的一个焦点上，湿度传感器位于真空干燥腔椭球结构的另一个焦点上；椭球结构的一个尖端连接第二出气管路；第二出气管路连接第二真空泵和分子泵。

4.一种如权利要求3所述的利用激光液相烧蚀系统进行激光液相烧蚀试验的方法，其特征在于，烧蚀池中的烧蚀液为去离子水、含有表面活性剂的溶液或待烧蚀的胶体；靶材控制系统设置于烧蚀池内，具有靶材升降机构可以控制靶材距离液面的距离，靶材旋转平移机构可以控制靶材被烧蚀的部位，并可以对靶材进行旋转，靶材翻转机构具有多棱柱，可以将不同的靶材安装在多棱柱不同面上，在需要时翻转多棱柱，使需要烧蚀的部位朝上。