第292章:降维打击!颠覆物理学界的模型!
白板光滑如镜,倒映着会议室里一张张呆滞的脸。
陈正宇手持马克笔,神情专注,仿佛整个世界只剩下他和眼前这块白板。
他的手臂挥动,笔尖在白板上留下流畅而精准的线条。
那不是随意的涂鸦,而是一连串复杂到令人头皮发麻的数学符号和物理模型图。
“你们现有的LPP(激光等离子体)方案,本质上是‘暴力美学’。”
陈正宇的声音不大,却清晰地传入每一个人耳中,他的语速不快,带着一种独特的节奏感,仿佛一位大学教授正在给自己的学生讲课。
“用高功率的二氧化碳激光器,去轰击高速运动的锡滴靶材,强行将锡原子电离成等离子体,再利用等离子体的复合与跃迁,辐射出波长为13.5纳米的EUV光。这个思路,简单粗暴,但效率极低。”
他一边说,一边在白板的左侧,快速画出了当前主流LPP-EUV光源的简化结构图,并在旁边标注了几个关键参数。
“能量转换效率(CE),最高0.5%,这是你们无论如何也无法突破的理论天花板。为什么?”
他没有等任何人回答,手中的笔在“自吸收效应”那几个字上,重重地画了一个圈。
“因为你们制造出的等离子体,太‘脏’了。”
“脏?”
一个戴着厚厚眼镜片,看起来四十多岁的技术专家下意识地反问了一句,脸上写满了不解。
在他们这些搞高能物理的人看来,等离子体就是等离子体,哪有什么干净和肮脏的区别?
“没错,就是脏。”陈正宇转过身,目光扫过那位专家,“你们的激光脉冲能量密度过高,轰击在锡滴上,瞬间产生的等离子体云团,其核心区域的温度和密度的确达到了辐射EUV光的条件。但是,在这个核心区域的外围,包裹着大量未能完全电离的、或者已经开始复合降温的低价锡离子和中性锡原子。”
“这些外围的‘垃圾’,对于13.5纳米波段的EUV光子来说,是致命的吸收剂。核心区域辛辛苦苦辐射出的光子,还没来得及跑出来,就被外围的同类给重新吸收掉了。这就是‘自吸收效应’的本质。”
“你们就像是在一个装满了黑色墨水的游泳池里点亮一盏灯,无论这盏灯有多亮,光都传不远。你们这三年,所有的努力,无非就是想办法把这盏灯做得更亮一点,或者稍微搅动一下池水,但只要墨水还在,一切都是徒劳。”
这番话,说得极其直白,甚至有些刺耳。
但会议室里,没有任何人反驳。
因为陈正宇说的每一个字,都像一把锋利的手术刀,精准地剖开了他们内心深处最不愿承认,却又血淋淋的现实。
林振国院士的身体,颤抖得更厉害了。他那张布满皱纹的脸,涨得通红,呼吸也变得急促起来。
他死死地盯着白板上的那个结构图,又看了看自己草稿纸上那密密麻麻的演算,眼神中充满了痛苦和挣扎。
是啊,他们怎么会不知道“自吸收效应”?
为了抑制这个效应,他们调整了无数次激光脉冲的波形,优化了上百种锡滴靶材的尺寸和速度,甚至尝试了各种磁场约束方案……
可结果呢?
能量转换效率,始终在0.3%到0.4%之间徘徊,无论他们如何压榨,都无法触及那0.5%的理论极限。
原来……原来从一开始,方向就错了。
这三年的心血,这上千个日夜的奋战,这整个团队赌上一切的豪赌……
全都是无用功。
这种从信念根基上被彻底否定的感觉,几乎要将这位为国家奉献了一辈子的老科学家给击垮。
“噗——”
林振国只觉得喉头一甜,一口鲜血差点喷出来,被他强行咽了回去。他的身体晃了晃,几乎要从椅子上摔倒。
“林院士!”
“老师!”
他身边的几个学生和同事连忙扶住他,一个个脸上都写满了担忧和悲愤。
“年轻人……你……你凭什么……凭什么这么说……”一个看起来是林振国得意门生的中年专家,红着眼睛,指着陈正宇,声音都在发抖,“你这是在诛心!你这是在否定我们所有人!”
“否定?”陈正宇的表情没有丝毫变化,他只是淡淡地看着那个专家,“我不是在否定你们,我是在拯救你们。”
“因为,我要给你们的,是一条全新的,正确的路。”
说完,他不再理会那些人的情绪,转过身,在白板的右侧,开始绘制一个全新的,结构复杂了十倍不止的物理模型。
“既然高密度等离子体是‘脏’的,那我们就反其道而行之,我们用‘干净’的。”
“什么是干净的?——极低密度的,预电离稀疏等离子体。”
他的笔尖飞舞,一个个全新的名词和公式,从他笔下流出。
“我们不再使用单一的高功率二氧化碳激光,而是采用双激光脉冲系统。第一道,是纳秒级的紫外预脉冲激光,它的作用,不是产生EUV光,而是制造一个‘环境’。”
“它将极低浓度的锡蒸气,预电离成一个均匀、稀疏、且几乎没有中性粒子污染的等离子体薄层。在这个薄层里,锡离子的密度,被精确控制在10的15次方每立方厘米的量级,这,就是我们需要的‘净土’。”
会议室里,所有技术专家的呼吸,都在这一刻屏住了。
双激光脉冲?
预电离?
稀疏等离子体薄层?
这些概念,完全颠覆了他们以往的认知!
林振国也顾不上身体的不适了,他死死地抓住扶手,强撑着身体,那双浑浊的老眼里,爆发出骇人的精光,一眨不眨地盯着白板。
陈正宇的声音,继续在安静的会议室里回响。
“当这个‘净土’制造完成后的皮秒之内,第二道,也是最关键的一道激光——超短脉冲(飞秒级)的深紫外主激光,以一个特定的角度和频率,注入这片等离子体薄层。”
“这道主激光的作用,不是暴力轰击,而是‘共振激发’!”
“共振激发”四个字一出,林振国的身体猛地一震!
他像是想到了什么,抓起桌上的笔,在草稿纸上疯狂地演算起来。
陈正宇瞥了他一眼,嘴角露出一丝赞许的笑意,不愧是院士,这么快就抓住了关键。
“没错,就是共振。”陈正宇的声音提高了几分,“我们将主激光的频率,精确调制到与特定能级的锡离子内部电子跃迁频率完全一致!通过共振效应,将能量高效地,几乎是百分之百地,传递给这些锡离子,诱导它们发生雪崩式的集体跃迁和辐射。”
“在这个过程中,由于等离子体密度极低,离子间的平均距离极大,‘自吸收效应’被抑制到了可以忽略不计的程度!每一个辐射出来的EUV光子,都能畅通无阻地逃逸出来!”
“如此一来,能量转换效率,将不再是0.5%。”
陈正宇停下笔,转过身,看着会议室里那一张张如同石化般的脸。
他伸出两根手指,用一种平静到极点的语气,说出了一个足以让整个半导体行业都为之疯狂的数字。
“百分之二十!”
“这是我这套‘双脉冲共振激发’方案的,理论最低效率。”
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