准分子激光高压电源放电通道智能调节技术及应用

准分子激光（如 KrF、ArF 激光）因短波长（193-248nm）、高能量密度特性，广泛应用于半导体光刻、精密材料加工及医疗激光领域，而高压电源的放电通道稳定性，是决定准分子激光输出功率均匀性与脉冲一致性的核心因素。传统准分子激光高压电源采用固定电极间距与电场分布设计，放电过程中易因气体介质（如氟化物混合气体）浓度变化、电极氧化等因素，导致放电通道偏移、收缩或出现多通道击穿 —— 这会使激光脉冲能量波动超过 ±5%，在光刻应用中造成晶圆局部曝光过度，在角膜屈光手术中则可能影响手术精度。
放电通道智能调节技术通过 “实时监测 - 动态决策 - 精准执行” 闭环系统，实现放电过程的自适应优化。在监测层面，该技术采用双传感融合方案：光纤光谱传感器实时采集放电等离子体的光谱分布（通过特征谱线强度判断通道均匀性），高频电流传感器同步捕捉放电电流波形（识别通道击穿位置），数据采样频率达 1MHz，确保无延迟捕捉通道异常。在决策层面，基于模糊 PID 控制算法构建调节模型，将光谱均匀度、电流波形偏差等参数转化为电极间距、电场强度的调节指令 —— 例如当光谱显示通道边缘强度下降时，算法立即判定通道收缩，输出 “增大电极间距 0.1mm + 提升边缘电场强度 5%” 的指令。在执行层面，采用压电陶瓷驱动的柔性电极机构，响应速度达 10μs，可实现纳米级精度的电极位置调整，同时通过可变电容阵列实时优化电场分布。
该技术的应用显著提升了准分子激光设备的稳定性：在半导体光刻用 ArF 准分子激光中，激光脉冲能量波动被控制在 ±1.5% 以内，连续工作 8 小时无通道异常；在医疗激光领域，角膜切削精度误差缩小至 5μm 以下，手术并发症发生率降低 40%。此外，智能调节还延长了电极使用寿命（从 500 小时提升至 1200 小时），减少设备维护成本，为高功率准分子激光的工业化应用提供了可靠的电源保障。