Numerical and experimental studies of the carbon etching in EUV-induced plasma

We have used a combination of numerical modeling and experiments to study carbon etching in the presence of a hydrogen plasma. We model the evolution of a low density EUV-induced plasma during and after the EUV pulse to obtain the energy resolved ion fluxes from the plasma to the surface. By relating the computed ion fluxes to the experimentally observed etching rate at various pressures and ion energies, we show that at low pressure and energy, carbon etching is due to chemical sputtering, while at high pressure and energy a reactive ion etching process is likely to dominate

Plasma probe characteristics in low density hydrogen pulsed plasmas

Probe theories are only applicable in the regime where the probe's perturbation of the plasma can be neglected. However, it is not always possible to know, a priori, that a particular probe theory can be successfully applied, especially in low density plasmas. This is especially difficult in the case of transient, low density plasmas. Here, we applied probe diagnostics in combination with a 2D particle-in-cell model, to an experiment with a pulsed low density hydrogen plasma. The calculations took into account the full chamber geometry, including the plasma probe as an electrode in the chamber. It was found that the simulations reproduce the time evolution of the probe IV characteristics with good accuracy. The disagreement between the simulated and probe measured plasma density is attributed to the limited applicability of probe theory to measurements of low density pulsed plasmas. Indeed, in the case studied here, probe measurements would lead to a large overestimate of the plasma density. In contrast, the simulations of the plasma evolution and the probe characteristics do not suffer from such strict applicability limits. These studies show that probe theory cannot be justified through probe measurements

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСІВ ВИЯВЛЕННЯ ВИБУХОНЕБЕЗПЕЧНИХ ПРЕДМЕТІВ ІНДУКЦІЙНИМ ТА РАДІОХВИЛЬОВИМ МЕТОДАМИ НА ОСНОВІ РЕЗУЛЬТАТІВ ОДНОФАКТОРНИХ ЕКСПЕРИМЕНТІВ

The experience of conducting military operations in modern military conflicts has shown that one of their dangerous consequences is the contamination of territories with explosive objects, which pose a threat to both the military and the civilian population. Ukraine is no exception, which today is among the countries most polluted by explosive objects in the world. With the beginning of the Russian Federation's undeclared war against Ukraine in 2014 and the subsequentlarge-scale invasion in February 2022, this problem has become more acute. The relevance of the issue of reconnaissance and demining of the area from explosive-proof objects both during the conduct of hostilities and in their absence hasincreased many times. The experience of the war shows that the enemy, despite international conventions on the prohibition of certain types of mine weapons, uses its entire available arsenal of mines and improvised explosive devices,which are often set to non-removable. In addition to mines and improvised explosive devices, the territory of Ukraine, where hostilities are conducted or released, is contaminated by a large number of various unexploded ordnance.The execution of the tasks of reconnaissance of the area for the presence of explosive objects and demining during hostilities is mainly entrusted to the engineering units of the Armed Forces of Ukraine, and in the absence of hostilitiesto the pyrotechnic groups of the State Emergency Service of Ukraine. Analysis of the execution of reconnaissance and demining tasks by engineering units of the Armed Forces of Ukraine and pyrotechnic groups of the State Emergency Service shows that the main method today remains manual, which is extremely dangerous for the lives of personnel. To ensure the safety of the performance of these tasks, work is underway to create domestic means of remote reconnaissance and demining. One of the components of such means is to search elements for explosive objects that work on different physical principles. In addition to theoretical provisions, one of its important stages is conducting an experimental study.The article, based on previously developed theoretical provisions, provides simulations of the processes of detecting explosive objects by induction and radio wave methods using mine detectors that are in service with the Armed Forcesof Ukraine and the State Emergency Service, namely IMP, RVM-2(M), MMP (two-channel), during the of a one-factor experiment to substantiate individual indicators of the effectiveness of search elements for explosive objects of remotecontrolled demining complexes.Досвід ведення бойових дій у сучасних воєнних конфліктах показав, що одним із небезпечних їх наслідків є забруднення територій вибухонебезпечними предметами, які становлять загрозу як військовим, так і цивільномунаселенню. Не є винятком і Україна, яка сьогоднішні опинилася в числі найбільш забруднених вибухонебезпечними предметами країн світу. З початком ведення неоголошеної війни російської федерації проти України у 2014 році, а надалі широкомасштабного вторгнення у лютому 2022 року, ця проблема загострилась. Актуальність питання розвідки та розмінування місцевості від вибухобезпечних предметів як під час ведення бойових дій, так і завідсутності їх збільшилось в рази. Досвід війни показує, що противник незважаючи на міжнародні конвенції щодо заборони певних видів мінної зброї, застосовує весь свій наявний арсенал мін та саморобні вибухові пристрої, якічасто встановлюються на невилучуваність. Окрім мін та саморобних вибухових пристроїв територія України, де ведуться бойові дії або звільнена, забруднена великою кількість різноманітних боєприпасів, які не розірвалися.Виконання завдань з розвідки місцевості на наявність вибухонебезпечних предметів та розмінування під час ведення бойових дій в основному покладено на інженерні підрозділи ЗС України, а за відсутності бойовихдій - на піротехнічні підрозділи Державної служби України з надзвичайних ситуацій. Аналіз виконання завдань щодо розвідки та розмінування інженерними підрозділами ЗС України та піротехнічними групами Державної служби України з надзвичайних ситуацій показує, що основним способом на сьогоднішні залишається ручний, який є вкрай небезпечним для життя особового складу. З метою забезпечення безпеки виконання цих завдань ведеться робота зі створення вітчизняних засобів дистанційної розвідки та розмінування. Однією із складових таких засобів є пошукові елементи вибухонебезпечних предметів, які працюють на різних фізичних принципах. Окрім теоретичних положень одним із важливих його етапів є проведення експериментального дослідження. В статті на основі раніше розроблених теоретичних положень наведено моделювання процесів виявлення вибухонебезпечних предметів індукційним та радіохвильовим методами з використання міношукачів, які перебувають на озброєнні ЗС України та ДСНС, а саме ИМП, РВМ-2(М), ММП (двоканальний), під час проведення однофакторного експерименту з метою обґрунтування окремих показників ефективності елементів пошуку вибухонебезпечних предметів дистанційно-керованих комплексів розмінування

Measurements of hydrogen gas stopping efficiency for tin ions from laser-produced plasma

Experimental studies of stopping of ion fluxes from laser-produced plasma by a low-pressure gas atmosphere are presented. A modification of the time-of-flight spectroscopy technique is proposed for the stopping cross-sectional measurements in the ion energy range of 0.1-10 keV. The application of the proposed technique is demonstrated for Sn ion stopping by H2 gas. This combination of elements is of particular importance for the development of plasma-based sources of extreme ultraviolet radiation for lithographic applications

Infrared suppression by hybrid EUV multilayer-IR etalon structures

We have developed a multilayer mirror for extreme UV (EUV) radiation (13.5nm), which has near-zero reflectance for IR line radiation (10.6 mu m). The EUV reflecting multilayer is based on alternating B(4)C and Si layers. Substantial transparency of these materials with respect to the IR radiation allowed the integration of the multilayer coating in a resonant quarter-wave structure for 10.6 mu m. Samples were manufactured using magnetron sputtering deposition technique and demonstrated suppression of the IR radiation by up to 3 orders of magnitude. The EUV peak reflectance amounts 45% at 13: 5nm, with a bandwidth at FWHM being 0.284 nm. Therefore such a mirror could replace conventional multilayer mirrors to suppress undesired spectral components in monochromatic imaging applications, including EUV photolithography. (C) 2011 Optical Society of America</p