Conception, réalisation et métrologie de miroirs multicouches pour l'extrême ultraviolet résistants aux environnements du spatial et des sources EUV

par Christophe Hecquet

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Pierre Chavel.

Soutenue en 2009

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les rayonnements extrêmes ultraviolets (EUV), gamme de longueurs d’onde comprises entre 13 nm et 40 nm, offrent de nombreuses applications scientifiques et technologiques. Celles-ci se sont développées par exemple en physique des plasmas (source à génération d'harmoniques d'ordre élevé, laser X), en astrophysique solaire ou en photolithographie EUV. Les travaux présentés portent sur la conception, la réalisation et la métrologie de miroirs multicouches périodiques. La motivation principale de cette étude est de mettre en place un cycle de développement prenant en compte à la fois les propriétés optiques du pouvoir réflecteur des revêtements réfléchissants (réflectivité, sélectivité spectrale, atténuation) mais aussi l’environnement d’utilisation des optiques. Afin d’améliorer les propriétés de sélectivité spectrale, de nouvelles structures multicouches périodiques ont été développées. Elles se caractérisent par un pouvoir réflecteur qui réfléchit bien deux régions spectrales ajustables et introduit des atténuations paramétrables. L’effet de l’environnement sur la stabilité des performances est particulièrement critique pour les optiques de collection. L’ajout de matériaux barrières a permis de stabiliser les performances du pic de réflectivité pendant plus de 200 h à 400°C et de réduire l’influence des autres facteurs d’instabilité sur le pouvoir réflecteur. De plus, toutes les structures réalisées ont été évaluées avec succès en environnements climatiques sévères.

  • Titre traduit

    Design, conception, and metrology of Extreme UltraViolet multilayers mirrors resistant environments of space and EUV sources


  • Résumé

    The Extreme Ultraviolet Spectrum (EUV) wavelengths, which range between 13 nm and 40 nm, have many applications in science and technology. These have been developed for example in plasma physics (high order harmonics sources, X ray lasers), solar astrophysics or EUV photolithography. The work presented is about the design, the fabrication and the metrology of periodic multilayer mirrors. The main motivation of this study is to establish a cycle of development taking into account both the optical properties of reflective coatings (reflectivity, spectral selectivity, attenuation) and their behaviour under various environments. To improve the spectral selectivity, new multilayer periodic structures have been developed. They are characterized by a by a bimodal reflectance profile with adjustable attenuation. The effect of environment on the stability of performance is especially critical for the optical collection. The addition of material barriers has stabilized the performance of the peak reflectivity for over 200 h at 400°C and it reduces the influence of other factors of instability on the reflectance. In addition, all structures have been fabricated successfully and evaluated in severe environments.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (241 p.)
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chapitres

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2009)27
  • Bibliothèque : Institut d'optique Graduate school. Bibliothèque.
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