清华发表《自然》新论文， 它是一种新型粒子加速器光源

清华大学工程物理系教授唐传祥研究组于2月25日与德国的研究团队共同在《自然》杂志上发表论文，论文中论述了一种名为“稳态微聚束”（SSMB）的新型粒子加速器光源的原理验证实验的数据。这项重要的研究有望为“光子”科学研究提供新的机遇，并助力EUV（极紫外）光刻机的自主研发和制造。
微聚束的工作机理

在实验中，研究团队利用波长1064纳米的激光操控环形加速器内的电子束，使电子束绕加速器一整圈后形成精细的微结构，即“微聚束”。在实验过程中研究人员发现，微聚束会在激光波长及其高次谐波上辐射出高强度的窄带宽相干光，通过探测该辐射可验证微聚束的形成，由此证明了电子的光学相位能以短于激光波长的精度逐圈关联起来，使得微聚束可被稳定地保持，从而验证了SSMB的工作机理。
光刻机的光源

“SSMB”光源的潜在应用之一是作为未来EUV光刻机的光源。光刻是集成电路芯片制造中复杂和关键的工艺步骤，而光刻机是芯片产业链中必不可少的精密设备。目前业界公认的新一代主流光刻技术是采用波长为13.5纳米光源的EUV光刻。而大功率的EUV光源是EUV光刻机的核心基础。
SSMB的EUV光源提供全新思路

光刻机需要的EUV光，要求是波长短、功率大。大功率EUV光源的突破对于EUV光刻进一步的应用和发展至关重要，EUV光刻机的自主研发还有很长的路要走，基于SSMB的EUV光源有望解决自主研发光刻机中最核心的“卡脖子”难题。这需要SSMB EUV光源的持续科技攻关，也需要上下游产业链的配合，才能获得真正成功。
SSMB采用激光进行聚束

SSMB采用激光来对电子进行聚束，相比同步辐射光源常用的微波，聚束系统的波长缩短了5到6个数量级。因此，要验证SSMB的原理，需要加速器对电子纵向位置（相位）逐圈变化有非常高的控制精度，而德国PTB的MLS储存环在这一方面最接近SSMB的实验需求。《自然》的相关评论文章中指出，“该实验展示了如何结合现有两类主要加速器光源——同步辐射光源及自由电子激光的特性，SSMB光源未来有望应用于EUV光刻和角分辨光电子能谱学等领域。”
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