第428章 上门投靠(1/2)
江州,启明防务技术研究院,地下二层。
光子工厂的基建工程正在疯狂推进。
为了隔离辐射,光源被安放在厚达两米的混凝土掩体中。而光刻机车间,在距离掩体50米之外的地方。
这意味着,这束宝贵的193n激光,必须穿过一条长达50米的真空管道,经过至少8次反射,才能到达光刻机的曝光台。
第一次联调测试。
“光源功率:100w,发射!”丁院士下达指令。
掩体内的SSb光源发出幽幽蓝光。
但在50米外的光刻机入口处,功率计的读数却让所有人倒吸一口凉气。
接收功率:0.5w。
损耗率:99.5%。
“光呢?”王海冰咆哮道,“99.5瓦的能量去哪了?被鬼吃了吗?”
“被镜子吃了。”张教授长春光机所拿着一片刚刚拆下来的反射镜,脸色惨白。
镜片中心,原本光洁的膜层已经发黑、起泡,仿佛被烟头烫过一样。
“林董,我们遇到了反射率灾难。”
“193n光子能量太高。普通的铝膜反射率只有90%。经过8次反射,0.9的8次方,只剩下43%。”
“这还是理论值。实际上,镜片吸收了能量后发热,膜层结构破坏,反射率会进一步雪崩。”
“剩下的99.5瓦能量,全部变成了热,烧毁了我们的光学系统。”
林远看着那片废镜。
“我们需要更高的反射率。”
“多少?”
“99.9%。”张教授伸出三根手指,“少一个9,光就送不到。”
要做到99.9%的反射率,金属膜铝、银是不可能的,必须用全介质多层膜。
利用光的干涉原理,镀上几十层高折射率和低折射率交替的材料,让反射光叠加增强。
“材料选什么?”林远问。
“对于193n,只能选氟化物。”张教授在白板上写下化学式,“氟化镧LaF3做高折射率,氟化镁gF2做低折射率。”
“但是,氟化物有个致命弱点应力大,易裂。”
“我们要镀60层膜,总厚度3微米。这层膜的内应力,足以把基底玻璃拉弯,甚至直接崩裂。”
实验室里,IbS镀膜机再次启动。
“第一炉,60层LaF3\/gF2。”
出炉。
“咔嚓。”
镜片还没拿稳,膜层就像干裂的土地一样,碎成了一片片鱼鳞。
“张力太大了。”张教授摇头,“膜层想收缩,基底不让崩了。”
“那就反向补偿。”林远提出了方案。
“在镜片的背面,也镀一层膜!”
“这层膜不需要光学性能,只需要它的应力与正面膜层相反且相等。”
“正面拉,背面也拉。两股力抵消,镜片就平了。”
这需要极高的应力控制精度。膜厚误差不能超过1纳米。
经过二十次试镀,报废了价值上千万的镜胚后。
终于,一片双面镀膜的反射镜,完整地走下了生产线。
反射率测试:99.92%。
“过关了!”
解决了“吃光”的问题,接下来是“跑偏”的问题。
50米的距离。
这就像是在百米开外,用激光笔射中一只苍蝇的眼睛。
光束指向稳定性potgStability要求:<1微弧度μrad。
也就是说,光源端抖动1微米,到了50米外,光斑就会偏离好几毫米,直接打在墙上。
“林董,我们稳不住。”
负责机械结构的工程师指着地基震动监测仪。
“虽然我们做了隔振地基,但周围环境的震动太大了。”
“江钢的重卡路过、隔壁车间的冲压机、甚至50公里外的高铁经过,都会通过地壳传导过来微震。”
“这些震动频率在1hz到100hz之间。对于光路来说,这就是大地震。”
光斑在靶面上疯狂跳动,根本无法锁定。
“被动隔振弹簧、气垫没用。”汪韬看着数据,“低频震动隔不掉。”
“必须上主动稳像。”
林远下令。
“1.传感器:在光路每一个转折点,安装pSd位置敏感探测器。实时捕捉光斑的偏移量。”
“2.执行器:把反射镜座,换成压电陶瓷快速反射镜FastSteergirror,FS。”
“3.算法:汪总,上盘古控制模型。搞一个高带宽闭环反馈系统。”
“当pSd检测到光斑偏了0.1微米,FS要在0.1毫秒内,偏转0.001度,把光踢回去!”
系统搭建完毕。
FS反射镜发出高频的“滋滋”声,它在以每秒1000次的频率微调角度,对抗着来自大地的震动。
“启动闭环控制。”
屏幕上,原本乱跳的光斑,突然像被钉子钉住了一样,死死地停在靶心中央。
抖动量:0.5微弧度。
“稳住了!”
但是,还没等大家高兴太久。
“警报!FS驱动器过热!”
“压电陶瓷发热严重!线性度下降!”
高频震动带来了巨大的热量,导致压电陶瓷的迟滞效应变大,控制精度开始漂移。
“加散热!”林远当机立断。
“给每个镜座,加装半导体制冷片tEc,恒温控制在25±0.01度!”
这是一场与“熵”的战斗。为了维持那一束光的稳定,背后是无数套复杂的温控、电控系统在疯狂运转。
光强够了,光路稳了。
但在连续运行了24小时后,一个新的问题出现了。
“光功率在衰减。”
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