Photonics-based激光加速器是诱人的候选人未来的粒子加速器。他们可以减少电流的大小大射频加速器由一到两个数量级。这实际上可能导致紧凑的高能电子来源各种各样的应用在医学和高能物理。bob综合app官网登录我们的研究集中于展示所需的步骤对这个新型的激光能加速器。

证明这样的一个概念,我们用硅作为衬底材料和使用自顶向下的方法来制造我们所期望的结构。制造过程包括两个主要步骤,即电子束光刻技术作为一种高分辨率模式技术和电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)作为一种各向异性腐蚀技术编写的模式转移到衬底。我们写的模式与一个合理的负面基调抵抗腐蚀耐久性。

发展抵抗后,我们然后蚀刻硅基板的100年PlasmaPro RIEbob平台下载手机版牛津仪器腐蚀装置,使用科幻₆和O₂随着腐蚀组件。一个好的控制两种气体的比例必须有一个完美的各向异性腐蚀的高选择性。点燃一个稳定的等离子体蚀刻开始的。

一旦形成等离子体,激进分子开始加速向衬底。氟和氧自由基化学交互与硅衬底形成被动的SiO层_x财政年度。这样可以防止在整个过程中横向腐蚀。然而一个科幻的比例优化₆和O₂保持钝化速率和至关重要的腐蚀率平衡。我们已经开发出一种腐蚀过程的腐蚀率32 nm / s为一个完美的各向异性腐蚀和光滑的侧壁。硅结构3μm高纵横比的20使他们理想photonics-based粒子加速执行我们的实验。

图1显示了一个两级硅双支柱加速器配备布拉格反射镜,它由四个固体墙壁的双支柱光子学加速器结构在右上角。这个设备能够提供加速电子的阿托秒脉冲
持续时间。前面的孔径是蚀刻用于对齐。该设备结构与阿托秒电子群代代表着向芯片上的一个重大突破laser-driven粒子加速器^[1,2]。看到achip.fau.de更多细节。

图1所示。通过电子束光刻技术制造的两级硅加速器设备和电感耦合等离子体反应离子刻蚀(ICP-RIE)。

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过程新闻2020