電磁驅動(dòng)式EUV燃料發(fā)射器技術(shù)白皮書(shū)
——突破5萬(wàn)滴/秒的穩定液滴靶材解決方案
一、解決行業(yè)痛點(diǎn)：EUV輻射源的液滴控制困境
本方案突破：
2 電磁驅動(dòng)，解決液滴融合問(wèn)題（梯度加速）
2 軌跡精度高（安培力定向加速+出口端消電荷、消磁）
2 頻率5萬(wàn)滴/秒（泵控電路響應10-5s）
本方案頻率可達5萬(wàn)滴/秒，液滴間的時(shí)間間隔很短，t≤2×10-5s，本方案靠如下方式實(shí)現頻率為5萬(wàn)滴/秒時(shí)，仍能避免液滴間融合的：
根據公式S=V0t+1/2at2,已知Sn液滴直徑D通常在27~30μm之間，最小中心間距Smin=k×D，其中k為安全系數，通常為1.5~2，按較差條件估算，假設k=2，D=30μm，V0=0m/s，t=10μs，按該公式推算，a=1.2×106m/s2（避免液滴間融合所需加速度）?；诒痉桨?，金屬Sn所受安培力F=BIL，因此a=F/m=BIL/m,其中B為磁場(chǎng)強度，I為電流強度，L為導體（Sn微粒）長(cháng)度，m為導體（Sn微粒）質(zhì)量。已知穩態(tài)磁場(chǎng)：超導體磁場(chǎng)可達20T，脈沖磁場(chǎng)：微秒級脈沖技術(shù)極限為100T；Sn液滴直徑D=30μm，因此有效長(cháng)度L=30μm；Sn液滴半徑r=1/2D=15μm，密度ρ液態(tài)錫=6.98g/cm3=6980kg/m3,體積V=4/3πr3≈1.414×10-14m3，Sn質(zhì)量m=ρV≈9.87×10-11kg。因此當B=20T，I=0.2A（遠遠未達到電流上限）時(shí)，a≈1.2×106m/s2。顯然我的方案可通過(guò)提供足夠大的加速度a，確保頻率在5萬(wàn)滴/秒時(shí)，仍能避免液滴間的融合。
