本发明涉及一种声延迟线，特别涉及一种沿射束线提供的声延迟线。
图9表示使用同步加速器辐射的一般x射线曝光系统示意图，该示意图示 出了同步加速器50在超高真空中的水平面上圆形地移动电子束。同步加速器 以正切圆轨道的方向产生辐射。来自同步加速器50的辐射光52引入真空导管 53。围绕该真空导管53安装的是真空活门阀65，高速真空活门阀66，并且， 如果必要的话，用于阻断辐射光未表示的阻断活门，未表示的真空泵等。反射 镜盒54连接在真空导管53的下游位置上。
x射线反射镜55以相对于入射光成1到2度角设置在反射镜盒54中，入 射光具有89到88度的入射角。x射线反射镜55的反射面为平面、圆柱面、环 面等。反射面的表面通常涂有金、铂等。x射线反射镜55下游大约反射入射光 的60到70％，并除去不适合于x射线曝光的短波长分量(硬性x射线)。x射线 反射镜55由驱动器56驱动而在一水平面上围绕通过反射基准点0并垂直于辐 射光52的中心光轴的一个轴旋转。虽然光52是在该水平面上全向辐射的，但 在垂直面上，它仅具有1mrad(毫弧度)的扩散。通过旋转x射线反射镜55，反 射光以垂直方向扫描，以使曝光范围可被加宽。
另一个真空导管57连接在反射镜盒54的下游位置。这个真空导管57由 射束线大直径外部管单元63部分地或整个地构成。射束线大直径外部管单元63 的内侧由隔板64分成几个到几十个部分。矩形或圆孔形成在每个隔板64的中 心区域，由此确定了声延迟线。当气体从声延迟线的一端引入其内侧时，每个 隔板64起流量阻尼器。该气体暂时收集在由隔板64划分的每个部分中，和降 低沿声延迟线的轴方向的气体流入速度。在真空导管57的下游端，设有作为 辐射光输出端口的铍薄膜59，该薄膜朝法兰盘58弯曲。真空计的传感头67安 装在靠近铍薄膜59处的真空导管57上。铍薄膜59大约有30μm厚，将提 供使真空中的辐射光传送到大气中的功能和去除不适合于x射线曝光的较长 波长分量(在真空中的紫外线)的滤波功能。用真空计的传感头67测量的压 力数据送到监测输入压力数据的控制器80，当它超过预定值时，关闭活门阀 65和66。
通过铍薄膜59传到大气的辐射光穿过x射线掩膜60，照射涂在膜片61 表面上的保护层(光敏材料)，由此，在x射线掩膜上得出的图案传送到保护 层上。铍薄膜59的外表面曝露在大气中，即压力较低的空气中，或氦气中， 从而易于发送x射线。在x射线掩膜60和膜片61之间的距离是10到20μm。 膜片61通过x射线分挡器62的可移平板支持。膜片的曝光位置每当进行曝 光时进行改变，就能差不多连续曝光。
铍薄膜59可能由于温度升高或x射线的吸收而变坏，或由于操作者的 不妥当操作而破裂。当铍薄膜59破裂时，外部大气(空气或氦气)流进真空 导管57，降低了射束线的真空度。同步加速器50内侧的真空度也降低和运 行该系统变成不可能。为了避免这种事故，射束线大直径外管单元63设有 一个声延迟线，真空计的传感头67设置在铍薄膜59的附近，并且在射束线 的下游位置上，使用了高速真空活门阀66和具有完全密封性能的活门阀65 (虽然不能高速运行)。当铍薄膜破裂时，由真空计的传感头67测量的压力 值上升，控制器80检测到降低的真空度，关闭高速真空活门阀66，同时关 闭活门阀65，由此保护了上游的真空系统。
响应于传感器信号完全关闭高速活门阀66所化的时间一般为几十ms， 进入气体的分子的速度是500(空气)到1500(氦气)m/s。假设射束线的长度 为10m，气体以7到20ms到达高速活门阀66。声延迟线暂时收集大多数进入 大直径空间的气体和延迟进到高速活门阀的气体的到达。然而，当曝光面积 变得大时，形成在声延迟线的隔板64上的通孔尺寸也变大。因此在很长时 间难于收集气体。

本发明的目的是提供一种声延迟线，当在射束线的输出口破坏真空状态 时，能够延迟气体传送到上游。
根据本发明的一个方面，提供一种声延迟线包括：真空导管，用于限定其 中x射线沿真空导管的轴向传送的内部空间；多个第一隔板，设置在真空导管 中，每个第一隔板在其中心区域上形成有第一通孔，通过真空导管传送的x 射线穿过第一通孔，多个第一隔板以轴向划分真空导管的内部空间和限定多 个分隔空间；多个第二隔板，每个对应于每个第一隔板设置，每个第二隔板设 置在相对于第一隔板相应一个的某个空隙处，每个第二隔板在其中心区域形成 有第二通孔，通过真空导管传送的x射线穿过第二通孔，第二通孔的孔区小于 第一通孔的孔区；把第二隔板连在一起和固定第二隔板的相对位置的支撑构 件；支撑构件驱动装置，用于把支撑构件支撑在真空导管的内部空间和驱动支 撑构件，以根据传送真空导管内部空间的x射线的通量的中心轴的摆动移动第 二隔板；和薄膜，用于密封真空导管的输出端和传送x射线。
第一隔板和其相应的第二隔板相互靠近设置在其间预定的间隙。因此，两 个相邻相隔空间经第二通孔基本上相互联通。第二通孔的孔区是小于第一隔板 的第一通孔的孔区。即第二隔板的设置能够增加在相隔空间之间通过的气体的 流阻，以致于可保持声延迟线的高性能。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的声延迟线的示意剖面图。
图2表示图1所示的声延迟线的部分区域的部件剖面图。
图3取图2所示的点划线A-A的剖面图。
图4取图2所示的点划线B-B的剖面图。
图5是根据本发明的另一个实施例的声延迟线的示意剖面图。
图6表示图5所示的声延迟线的部分区域的部件的剖面图。
图7是取图6所示的点划线C-C的剖面图。
图8是图6所示的声延迟线的滚轮安装的透视图。
图9是使用同轴加速器辐射，传统x射线系统的示意剖面图。
图10是图1所示的声延迟线的改型的示意剖面图。

图1是根据本发明的一个实施例的射束线的声延迟线的示意剖面图。例如， 这个声延迟线被使用代替图9所示的x射线曝光系统的真空导管57。在图9所 示的反射镜盒54的下游，真空导管57被连接在连接射束线大直径外部管单元 1的下游。内部管2安装在大直径外部管单元1的内部。内部管2用作辐射光 的光径的包络。辐射光输出机架3耦合到在其下游侧的内部管2的尖头上。安 装在大直径外管单元1的下游端的法兰盘5和辐射光输出机架3都用真空波纹 管4密封。驱动器61和62都安装在相反端部的大直径外部管单元1的下壁上。 驱动器61和62以垂直方向驱动内部管2，同时支撑它。内部管2与反射镜的枢 轴转动同步驱动(图9)以建立辐射光的光径。
多个第一隔板7以预定的节距沿轴向设置在大直径外管单元1的内侧。这 些第一隔板7在板的中心区形成有第一通孔7’，具有一定尺寸的孔7’不会阻碍 内部管2的上/下运动。这些并列隔板7都用耦合螺栓8连在一起。多个第二 隔板9在隔板7的位置形成在内管2的外圆周上。隔板9上的孔即第二通孔供 内管2穿过。每对隔板7和9最好是设置在1mm或更小的间隙上。隔板7和9 将大直径外管单元1的内部空间划分成多个隔开的空间。多个第三通孔2’形成 在内管2的上和下壁上，以使每个分隔空间与内管2的内空间相连通，虽然这 些孔2’的数目、尺寸和形状是任选的，最好是设置在一个分隔空间10中的孔2’ 的总的孔面积大于在垂直于管2的中心轴的横截面中的内管2的孔面积，更优 选的是设置前者比后者大10倍。大直径外管单元1在通常分隔空间10中心处 经在大直径外管单元1的壁上形成的真空排出口D抽真空。
参照图2到4将对本实施例的射束线的详细结构予以描述。图2是取射束 线的中心轴的射束线的垂直剖面图，和图3和4是取图2所示的各自的点划线 A-A和B-B的剖面图。
用于内管2的每个驱动器61和62构成为：具有内部线性导向轴承12的轴 承罩13；在其一端具有分支的导向轴15；固定到轴承罩13的线性传动装置16； 用于连接传动装置16的可移动部分的连接板17和导向轴15；和真空波纹管18。 真空波纹管18连接在导向轴15的一端和轴承罩13之间，以保持大直径外管 单元1的内侧的真空度。驱动器61和62的轴承罩13安装在大直径外管单元1 的下壁提供的法兰盘111和112上。连接板19固定到内管2的分支14上。每 个连接板19和相应的分支14用销子20连在一起。
辐射光输出机架3具有盘状形状，一个与辐射光通量截面部分相符的矩形 或弧形窗口形成在中心区的机架3中。该窗口是用焊接或钎焊到输出机架3的 铍薄膜21密封的。输出机架3经真空波纹管4和法兰盘3’和5’连接到大直径 外管单元1的法兰盘5。如图3和4所示，内管2的横截面具有覆盖辐射光通 量的形状。如图2所示，内管2的一端安装在辐射光输出机架3的法兰盘3” 上，其另一端从大直径外管单元伸入上游真空导管57中。驱动器61和62驱动 垂直方向上的内管2，并承受由加在辐射光输出机架3的大气压力和加在大直 径外管单元1上的真空压力之间压差产生的水平方向上的力。驱动器61和62 由同步装置81提供的信号驱动，同步装置81与图9所示的驱动器56同步工 作。
如图4所示，为便于组装起见，大直径外管单元1的每个板7分成上、下 片，用螺钉通过连接板22连在一起。在内管2和隔板9整体组装以后，它们 被组装在大直径外管单元1中。真空计的传感头23安装在法兰盘5上。传感 头23测量大直径外管单元1中的真空度并将测量的数据送到控制器80(图9)。 控制器80监测真空度的变化，当铍薄膜破裂时，它运行来启动在上游位置上 的高速活门阀66和活门阀65(图9)。因此，可以防止气体进入同步加速器的 内侧。构成声延迟线的大直径外管单元的尺寸大约是400mm的外直径和2m的 长度。
在图1所示的大直径外管单元1中，两个相邻分隔空间10经形成在内管2 的上、下壁和经内管2的内部空间相互连通。如果在一个分隔空间10中孔2’ 的总的孔面积是内管2的内部空间的横截面面积的10倍或更大，则加在内管2 的内空间和其分隔空间10之间流动气体上的阻力比加到通过内管2的内空间 沿其轴向流动的气体上的阻力小得多。因此，图1所示的结构可考虑为基本上 等效于两个相邻分隔空间10经具有内管2的内部空间的横截面的孔相互连通 的结构。
如果内管2没有使用，隔板9不能安装，使两个相邻隔板10经孔7’相互 连通。内管2的内部空间的横截面面积小于孔7’的面积。因此，以轴向流动的 气体的阻力增加，以其轴向方向流入大直径外管单元1的气体的传送速度可能 降低。
接着，结合图5到8将对另一实施例予以描述。在图1所示的系统中，大 直径外管单元1的内侧用重叠在小间隙上的隔板7和9划分成多个分隔空间 10，每对相邻分隔空间10经形成在内管2上、下壁上的孔2’和内管2的内空 间连通。因此，当大直径外管单元1的内侧在初始运行级抽空时，在每个分隔 空间从真空排出口D抽空气体和到达预定的真空度要花很长时间。
图5是根据本发明，能够增加抽空速度的大直径外管单元的示意剖面图。 当大直径外管单元1的内侧被抽空时，隔板7由驱动器30驱动，以使它们以 大直径外管单元的轴方向移动和加宽在隔板7和9之间的气体。以这种方法， 就能增加抽空速度。
结合图6到8将对本实施例的大直径外管单元的详细结构予以描述。图6 是取单元1的中心轴的大直径外管单元1的垂直剖面图，图7是取图6的点划 线C-C的剖面图。
如图6所示，隔板7都用螺栓连在一起。托架31安装在每个隔板7的下 面部分。每个托架31具有可旋转安装的滚轮32。图8为托架31和滚轮32的 透视图。滚轮32与大直径外管单元1的内圆周接触，以轴向方向可移地支撑 隔板。如滚轮32在大直径外管单元1的内圆周上滚动时，隔板7能以轴向移 动。
用于移动隔板7的驱动器30具有与第一实施例的内管2的驱动器61和62 相同的结构。具体地，驱动器30构成为：具有内部线性导向轴承34的轴承罩 35；固定到轴承罩35上的线性传动装置36；连接到最外隔板7的连接轴37； 用于真空密封连接轴37和轴承罩35之间的空间的真空波纹管38；用于连接传 动装置36和连接轴37的连接板39。驱动器30的轴承罩35安装在大直径外管 单元1的法兰盘5’上。
线性传动装置36具有使隔板的运动在运动冲程的相反端停止的功能和产 生表示射束线的操作状态的电联锁信号的功能。
在操作中，在大直径外管单元1的内侧抽真空以前，线性传动装置被驱动， 以使连接轴移到如图6可见的左面。因此，隔板7向左移动，安装在内管2的 外圆周的相应隔板9的空间被加宽，如图5所示。在该状态，在大直径外管单 元1中的气体从真空排出口D排出，以致于大直径外管单元1内侧的真空度在 短时间内能够设置到工作值。在大直径外管单元1内侧的真空度设置到工作值 以后，线性传动装置36再被驱动，使连接轴移到右面，如图5所示的，并设 置每个隔板7靠近相应的隔板9。在靠近相应的隔板9处设置隔板到如图1所 示的这种程度的状态下，曝光过程开始。
在上面的实施例中，由于用作光束通量的包络的内管2由与x射线反射镜 的上/下扫描同步的驱动器61和62向上和向下摇摆，辐射光输出机架3可做得 很窄。因此，与传统的大开口比较，铍薄膜21的强度增加，以致于可防止其 破裂。
即使铍薄膜21破裂，因为从辐射光输出机架3的孔直到上游通道的截面 面积做得很小，气体的流动阻力也增大。此外，该气体从其总面积比通道的截 面面积较大的孔2’进入每个隔板空间10中，以致于能够足够地提供声延迟线 的基本功能。因此，可延长到达高速活门阀所化的时间，该气体可被防止进入 同步加速器50的内侧(图9)。
在图1和5所示的实施例中，可移动的隔板9由内管2支撑。代替内管2， 固体支撑构件也可用于支撑可移动隔板9。图10是其中可移动隔板9用固体支 撑构件2a支撑的射束线的示意剖面图。支撑构件2a可以是图4所示的内管2 的上面部分、下面部分、或侧面部分。用此装置，可期望与图1所示实施例有 相同作用的优点。
本发明已经结合最佳实施例进行了描述，本发明并不仅限于上面实施例。 可以理解，本专业领域的普通技术人员可以作出各种改型、改进、组合等。