1. 적절한 게인 매체 부족 :
EUV 및 X- 레이 주파수에서 레이저 작용에 충분한 이득을 제공 할 수있는 적절한 재료를 찾는 것이 주요 장애물입니다. 이러한 주파수에서, 전자의 에너지 수준은 단단히 결합되며 이러한 수준 사이의 전이는 매우 높은 에너지를 필요로한다. 이로 인해 짧은 파장에서 빛을 효율적으로 증폭시킬 수있는 재료를 찾기가 어렵습니다.
2. 높은 흡수 및 산란 :
EUV 및 X- 레이 주파수에서, 재료는 고도로 흡수되고 산란 해집니다. 이는 가벼운 파가 원자에 의해 쉽게 감쇠되고 흩어져있어 충분한 증폭을 달성하고 일관된 레이저 빔을 유지하기가 어렵다는 것을 의미합니다.
3. 짧은 파장 및 광학 :
EUV 및 X- 선의 짧은 파장에는 특수 광학 성분 및 제조 기술이 필요합니다. 기존의 거울과 렌즈는 이러한 주파수에서 효과가 없으며, 다층 거울 및 구역 판과 같은 대체 방법은 빛을 조작하고 집중시키기 위해 필요합니다. 이 광학은 필요한 정밀도로 설계 및 제조하기가 어렵습니다.
4. 높은 전력 및 에너지 요구 사항 :
더 높은 주파수에서 레이저 동작을 달성하려면 일반적으로 이러한 스펙트럼 영역과 관련된 고유의 비 효율성 및 손실을 극복하기 위해 고출력 공급원 또는 고 에너지 펄스가 필요합니다. 이는 강렬하고 활력있는 방사선을 생성하고 처리하는 측면에서 중요한 기술 및 엔지니어링 문제를 제기 할 수 있습니다.
5. 열 생성 및 열 효과 :
재료에서 EUV 및 X- 레이의 흡수는 상당한 가열 및 열 효과를 유발할 수 있습니다. 이로 인해 광학 구성 요소가 손상 될 수 있으며 레이저 시스템에서 불안정성을 불러 일으켜 안정적이고 제어 된 레이저 작동을 유지하기가 어렵습니다.
6. 이온화 및 혈장 형성 :
충분한 강도에서, 물질과의 EUV 및 X- 선 방사선의 상호 작용은 이온화 및 혈장 형성으로 이어질 수있다. 이를 통해 레이저 상호 작용을 제어하고 레이저 시스템의 손상을 방지하는 측면에서 추가적인 과제가 발생할 수 있습니다.
이러한 과제에도 불구하고 EUV 및 X- 선 레이저를 개발하는 데 상당한 진전이있었습니다. 고해상도 생성, 자유 전자 레이저 및 플라즈마 기반 접근법과 같은 정교한 기술을 사용함으로써 연구원들은 주파수에서 레이저 동작을 입증 할 수있었습니다. 그러나 이러한 극한 파장 범위에서 실용적이고 강력한 레이저를 달성하려면 여전히 재료 과학, 광학 및 고출력 기술의 지속적인 연구 및 발전이 필요합니다.
