一种用于激光谐振腔工作气体的除尘装置及准分子激光器的制作方法

本申请涉及准分子激光器，具体涉及一种用于激光谐振腔工作气体的除尘装置，以及一种准分子激光器。

背景技术：

1、在高端光刻领域，准分子激光器的激光具有高重频、窄线宽和大能量的特点，因此，准分子激光器的激光在半导体光刻领域的应用中属于占主导地位的光源。

2、在实际应用中，准分子激光器的放电腔内部的气体存在下述问题，一是气体具有腐蚀性，二是存在高重复频率的高压放电及高温环境，造成放电腔内部气体存在大量的放电粉尘。然而，放电粉尘会对镜片造成污染，导致镜片存在热应力集中及光学性能下降等问题。

3、现有技术中，为了解决上述技术问题，通常采用静电除尘器对气体进行清洁后，再将洁净的气体回流到放电腔中。现有技术中静电除尘器的结构图如图1所示，其采用线—管结构，通过给管路中的细丝施加负高压，使得气体中的粉尘携带电荷以及使粉尘漂移在管壁，以清除气体中的粉尘。

4、然而，由于准分子激光器中的粉尘包括金属氟化物和纯金属颗粒，金属颗粒的导电性良好。因此，现有技术中采用静电除尘器清除气体粉尘的方式存在粉尘颗粒的清除效率较低的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种用于激光谐振腔工作气体的除尘装置，以解决现有技术中采用静电除尘器清除气体粉尘的方式存在粉尘颗粒的清除效率较低的问题。本申请还提供一种准分子激光器。

2、本申请提供一种用于激光谐振腔工作气体的除尘装置，包括：至少与所述激光谐振腔相连通的、包括进气口和出气口的冷却腔室；所述冷却腔室包括复数个连通所述进气口和出气口的气流通道；待冷却气体经过所述气流通道时与所述气流通道壁接触发生热交换，使得所述待冷却气体温度降低。

3、可选的，还包括：与所述冷却腔室的进气口连接的匀流板；所述匀流板包括复数个包含进气口和出气口的匀流孔；所述待冷却气体由所述匀流孔进入所述冷却腔室的进气口。

4、可选的，所述匀流板包括至少一个匀流孔列，所述至少一个匀流孔列中设置多个等间距分布的匀流孔，所述至少一个匀流孔列中的至少一个匀流孔与所述冷却腔室的至少一个气流通道连通。

5、可选的，所述冷却腔室包括至少两级的多级冷却腔室。

6、可选的，所述至少两级的多级冷却腔室包括第一级冷却腔室和第二级冷却腔室；所述第一级冷却腔室包括均匀分布的孔阵列，所述孔阵列中的每个通孔为第一级气流通道；所述第二级冷却腔室包括同轴设置的至少一个伞状结构，所述伞状结构包括至少一个圆环，相邻圆环之间的空隙为第二级气流通道；所述待冷却气体经由所述第一级气流通道进行第一次降温过程，再经过所述第二级气流通道进行第二次降温过程。

7、可选的，所述冷却腔室呈对称结构设置，所述冷却腔室的对称两侧中的一侧分别包括相互连通的匀流板，所述第一级冷却腔室和所述第二级冷却腔室；所述待冷却气体分别通过对称两侧的匀流板进入所述第一级冷却腔室，然后进入第二级冷却腔室。

8、可选的，所述第二级气流通道比所述第一级气流通道长。

9、可选的，还包括：与所述冷却腔室连通的静电除尘腔室，所述静电除尘腔室与所述冷却腔室串联设置；所述静电除尘腔室包括除尘管以及设置于所述除尘管的中心位置的高压电极，所述高压电极与所述除尘管的管壁在通电时形成与气流流动方向相交叉的电场。

10、本申请还提供一种准分子激光器，包括：采用上述所述的用于激光谐振腔工作气体的除尘装置。

11、与现有技术相比，本申请的用于激光谐振腔工作气体的除尘装置，包括：至少与所述激光谐振腔相连通的、包括进气口和出气口的冷却腔室；所述冷却腔室包括复数个连通所述进气口和出气口的气流通道；待冷却气体经过所述气流通道时与所述气流通道壁接触发生热交换，使得所述待冷却气体温度降低。

12、在上述装置中，设置冷却腔室为待冷却气体降低温度，气体温度降低，气体分子的运动能降低，使得气体中粉尘颗粒受到分子碰撞降低运动能量。因此，粉尘颗粒因为重力作用与气体分离，降落于气流通道的孔壁处，因此，提升了气体中的粉尘颗粒的清除效率。

技术特征：

1.一种用于激光谐振腔工作气体的除尘装置，其特征在于，包括：至少与所述激光谐振腔相连通的、包括进气口和出气口的冷却腔室；

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：与所述冷却腔室的进气口连接的匀流板；

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述匀流板包括至少一个匀流孔列，所述至少一个匀流孔列中设置多个等间距分布的匀流孔，所述至少一个匀流孔列中的至少一个匀流孔与所述冷却腔室的至少一个气流通道连通。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述冷却腔室包括至少两级的多级冷却腔室。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述至少两级的多级冷却腔室包括第一级冷却腔室和第二级冷却腔室；

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述冷却腔室呈对称结构设置，所述冷却腔室的对称两侧中的一侧分别包括相互连通的匀流板，所述第一级冷却腔室和所述第二级冷却腔室；

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述第二级气流通道比所述第一级气流通道长。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：与所述冷却腔室连通的静电除尘腔室，所述静电除尘腔室与所述冷却腔室串联设置；

9.一种准分子激光器，其特征在于，包括：采用如权利要求1所述的用于激光谐振腔工作气体的除尘装置。

技术总结
本申请提供一种用于激光谐振腔工作气体的除尘装置，包括：至少与激光谐振腔相连通的、包括进气口和出气口的冷却腔室；冷却腔室包括复数个连通进气口和出气口的气流通道；待冷却气体经过气流通道时与气流通道壁接触发生热交换，使得待冷却气体温度降低。在上述装置中，设置冷却腔室为待冷却气体降低温度，气体温度降低，气体分子的运动能降低，使得气体中粉尘颗粒受到分子碰撞降低运动能量。因此，粉尘颗粒因为重力作用与气体分离，降落于气流通道的孔壁处，因此，提升了气体中的粉尘颗粒的清除效率。

技术研发人员：姜鑫先,刘斌,陈文斌,胡继闯,王庆军,江锐,徐向宇,刘广义
受保护的技术使用者：北京科益虹源光电技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12