第二百四十五章 方向:控制衍射!
“宿主,已经按照给出思路完成了优化。”
系统声音的响起,让林晓回过了神。
【机械整体优化指导】能够让他选中一种机械仪器,然后对其进行整体优化。
同时,如果他有自己的思路的话,就可以在实现目标功能的同时,按照给定思路来优化。
当然,这个思路必须是靠谱的,不能不靠谱,如果不靠谱的话,系统就会按照默认的方式进行优化了,至于什么是默认的方式,那就是不改变固定逻辑,按照制定机械仪器的工作逻辑进行优化。
就比如EUV光刻机的工作逻辑就是利用极紫外光,经过十几块透镜的反射,然后通过光掩膜版,最后照在均匀涂抹了光刻胶的硅晶圆上,从而进行曝光刻蚀,制造芯片。
而如果换成X光光源的话,那么就是利用X光,不需要在经过十几块透镜反射,也不再需要光掩膜版,而是只需要经过一块经过抛光的晶体,利用X光衍射效应,从而实现对X光的放大缩小。
X光只能采取直写式光刻,而不能采取EUV光刻机那种投影式光刻,主要便是因为世界上没有任何镜片能够实现对X光的放大和缩小,X光的穿透性太强了。
X光的波长低于10nm,甚至是低于1nm,而这个波长是极小的,而像现在的那些透镜材料,分子、原子之间的空隙大,就会从原子间隙中直接传过去,即使仍然避免不了有些会被吸收,但是X光本身能量有足够大,于是便能直接穿过去,所以现在的透镜无法通过反射的方式来凝聚、放大。
这也是为什么X光能够用来检测人体内部的情况,便是X光直接穿过人的衣服、表皮、肌肉,这些结构的原子间隙足够大,能够让X光穿过去,而骨骼因为含有较多的钙,金属元素的密度比较高,原子间隙也就比较小,因而X光不容易穿透,而是被金属元素所吸收,于是就会在CT片上出现骨骼的样子。
当然,X光对人体有害,也就是因为这個原因了,它在穿透人体,终究会有一部分能量被内部原子的电子所吸收,说不定就是被某个细胞中DNA双螺旋结构中的某个碱基对原子吸收,原子内部电子发生跃迁,导致碱基对发生变化,进而也就导致DNA变异,最后导致其转变为癌细胞,当然,一次两次拍片没关系,因为较少的癌细胞会被免疫细胞干掉,而那些待久的人,体内癌变细胞变多,免疫系统跟不上来,于是癌细胞越来越多,就形成了癌症。
但是X光能够因为晶体衍射而实现在内部的反射,进而对其进行放大和缩小,进而利用这种方法来进行大规模光刻。
当然,这是一种说出去别人可能都会觉得不可思议的事情。
X光在光刻机中的优点,首先就在于其几乎没有衍射效应,准直性很好,而其他的光就比较容易发生衍射,哪怕是稍稍有一颗氧气分子飘过,其他的光线在经过的时候,比如穿过这氧气分子的两颗氧原子中间时,就会因为发生单缝衍射这类似的情况,导致衍射效应的出现,最终影响到实际光刻的图案。
这也是为什么光刻机内部必须保持真空。
所以要不是X光不能被透镜所反射,EUV光什么的,压根就不在考虑中了。
这也是为什么说衍射是光刻机的天敌。
而现在林晓的思路却是反其道而行,他反而要去利用衍射效应,来实现自己的目的。
当然,他所要做的是,控制衍射。
那么,现在就出现了一个问题。
“想要控制衍射,就必须知道为什么会发生衍射!以及,衍射的规律是怎样的。”
林晓目光微微一闪。
现在的物理学家,仍然只能通过实验来得到一些衍射规律,比如单缝衍射、双缝衍射、圆孔衍射等等。
而衍射的具体成因并没有人搞懂,仍然属于物理学中的未解难题。
而这个问题,就涉及到了波的衍射。
波的衍射要分经典波和光波,经典波由于能量的传播导致粒子的震颤相互间碰撞而产生的,由于撞到障碍物会发生轨迹偏转的现象。而光波的衍射属于量子力学的范畴,具体不能用传统的方法来理解,只能用概率统计的方式。
而想要明晰这个问题,就需要更多,以及更加复杂的计算,此外,还需要更加强大的智慧。
因为,这个问题是在直面【波】!
这个物理学中充满了谜一样的基本元素。
它到底是什么?
是不同维度的交际,还是上帝拨动的弦?
虽然林晓并不是想揭秘波的本质,只是波的一个性质,但是他相信,这是一个丝毫不亚于多维场论的问题。
想到这,林晓顿时感到充满了挑战性。
“唔,看来接下来的一段时间内,有的是让我研究的了啊。”
等于说他现在又要进入理论的研究中了。
而这也是必要的。
因为如果不研究这个理论,他就不知道要经过怎样的衍射,才能够实现对X光衍射的控制。
这样一来他就不知道哪种晶体结构最合适,这样一来,就等于他就要去撞运气,用各种各样的晶体去实验,然后尝试性地去逼近最终目标。
他不喜欢撞运气,所以那就只好从源头开始咯。
“嗯,这个事情之后再说好了,先看看这个优化后的光刻机长什么样子的吧。”
不再思考波的衍射问题,他关注起优化方案。
“打开优化后的指导方案。”
随着他的命令下达,他的脑海中便浮现出了一个全新的光刻机。
X光刻机。
其体积更小,因为其没有复杂的光路系统,所以这部分的结构就省了下来,至于其他主要结构都还在。
不过,里面的细微之处就发生了一些变化。
这个优化是整体优化,自然每个部分都经过了优化,包括在零部件的安排上,还有对空间的利用上。
这些优化都让林晓也感到惊叹,尤其是这种优化后的结构,对于精度也有着十分重要的影响。
过程越精简,误差就越小,精度也就越高。
这个经过优化后的结构,便是以几乎最少的材料,达到了相同的作用。
光是这一点,林晓便感到十分满意。
这么精简的结构,要是拿给道森·艾丁森看,他估计能拿出一个亿来买,毕竟结构越精简,对他们来说也意味着生产越方便,生产成本也越低,还有生产周期也越短——也就意味着大把大把的钱能够赚。
当然,卖给他是不可能的。
自己用它不香吗?
很快,把整个优化后的结构看了一遍,接下来,就是通知华芯盟中的所有人了。
他起身,来到了办公室外。
“林教授!”
罗明见到他出来后,立马喊道。
“嗯。”林晓点点头,说道:“给华芯盟的人都发个消息,我需要开一场重要的会议。”
“时间就定在……两个周之后吧,就在研究所这里,让他们安排能代表他们公司机构的人过来。”
“好的。”
“嗯。”
林晓微微点头。
两个周,应该够他对衍射进行一个初步研究了。
现在,他们再次遭到制裁,而X光刻机无疑就成了一个完美地出路。
到时候他就有更大的把握去说服这些人了。
“对了,你再帮我一个忙。”
“您说。”
“调查一下那个FBI卧底,菲利普·孟的家人现在的情况。”
“那个卧底?”罗明一愣。
“是的。”林晓点点头。
其实他还想给菲利普·孟的家人每个月转一些钱,但是他又担心自己这个华国账户给他的家人转钱会被FBI发现,所以这件事情只能拖一拖了,至少等这段事情过去了再说。
而罗明却有些疑惑林晓为什么要这么做。
莫非,那个卧底和林晓有关系?
罗明的心中想了想,忽然一惊。
当初林晓没有去领沃尔夫奖,好像就是因为得到了提醒?
莫非……
罗明心中越想,越觉得有这个可能。
再加上林晓这么做,更是无疑坐实了其真实性。
他心中微微暗叹一声。
虽然现在是和平年代,但是仍然有许多人在角落处牺牲啊。
只希望他们能够越来越强大,让那些宵小们,都不敢再乱动。
摇摇头,他离开了办公室。
……
一天之后。
定光研究所,物理实验室中。
这里正在进行着几个简单的物理实验,在高中学过物理的,基本上都会看老师演示过。
分别是小孔成像,单缝衍射,双缝衍射,以及圆孔衍射。
小孔成像,是一个蜡烛燃烧,通过一个小孔,最终在墙上会形成一个烛焰倒过来的模样。
而单缝衍射和双缝衍射比较类似,至于圆孔衍射和小孔成像都是一个孔,只不过前者的光源使用的是平面光源,不像小孔成像的光源有着不同的样子,圆孔衍射只要在家里就能做,找一张锡纸类不透明的纸,再用牙签上戳一个孔,再打开手机的手电筒,就能看到圆孔衍射的现象。
当然,能在这个实验室进行的物理实验,即使其原理简单,但是准备的架势,可丝毫不简单。
旁边有各种各样的测量仪器,比如对光强的检测,还有对小孔、缝隙精确距离的检测,而用来成像的平面,实际上也布满了各种各样的传感器,能够用来检测成像光的波长。
他们光源的波长是知道的,而通过这种方式,看看光在经过衍射的时候,波长是否会发生改变。
当然,过去的实验是证明了不会发生变化,这么做,只是一种确保的方案而已。
而波长与频率相乘,就等于光速,所以有了波长,也就能够计算出频率,至于如何理解波长乘频率等于光速,就可以理解为人走路时,每步的距离以及每秒迈出的步数,两者相乘就等于走路的速度,当然,这是从宏观来看的,而从微观来说,就可以写一篇一百多页的论文了。
“林教授,您看,咱们现在怎么做?”
实验室中,几名实习研究员问道。
这几名实习研究员,都是当初研究所正式建成后,应聘过来当研究员的,研究所中现在有不少的实习研究员,都是新招聘过来的,现在大概有二十多人。
当然,正式研究员也有不少,基本上都是林晓从国内高校或者其他研究机构中挖过来的,当然也有一部分是慕名而来,然后才加入的。
毕竟对于他们这种比较大型的研究所来说,人肯定是必须足够的。
当然,能够加入的人,在基本能力上都很不错,像这些实习研究员,少说都是有那么一篇发布在各自领域中顶级期刊的论文,而且现在主要是化学和物理两个实验室,所以这些实习研究员的动手操作能力都必须很强。
而像现在这几名实习研究员,基本上身上都有一篇《物理评论快报》,或者是《科学》、《自然》的论文。
当然,虽然他们身上的成就都很多,但是在面对眼前这个比他们都还要小上不知道多少岁的林晓时,脸上都还是无比尊敬。
毕竟,这位可是沃尔夫双奖得主啊。
虽然林晓放弃去领奖,但是,这个荣誉却依然是算在他身上的,甚至因为他放弃领奖,反倒更让这个名头为大众所知了。
而此时的林晓,并没有着急回答他们的问题,而是坐在一台电脑前,拿着纸计算着什么。
【ψ(r)=∮dψ(r,r`)】
“唔,从波动方程推导出惠更斯-菲涅尔的衍射公式。”
“另外还有夫琅禾费衍射模型,以及菲涅尔衍射模型……”
他挑着眉头,用这些各种衍射公式推导出了眼前这些衍射现象。
一边看着眼前的这些实验结果,一边低头看看自己的公式。
而其他实习研究员见到林晓认真思考的样子,都安静下来,没有出声打扰,只不过他们都有些好奇地走了过去,想看看林晓研究的什么。
唔,这些公式模型什么的,他们都认识。
像林晓这么推导出来,他们也都会。
只不过,林晓盯着这些公式,干什么?
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