第245章 方向:控制衍射!
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第245章 方向:控制衍射!
“宿主,已經按照給出思路完成了優化。”
系統聲音的響起,讓林曉回過了神。
【機械整體優化指導】能夠讓他選中一種機械儀器,然後對其進行整體優化。
同時,如果他有自己的思路的話,就可以在實現目標功能的同時,按照給定思路來優化。
當然,這個思路必須是靠譜的,不能不靠譜,如果不靠譜的話,系統就會按照默認的方式進行優化了,至於什麽是默認的方式,那就是不改變固定邏輯,按照制定機械儀器的工作邏輯進行優化。
就比如EUV光刻機的工作邏輯就是利用極紫外光,經過十幾塊透鏡的反射,然後通過光掩膜版,最後照在均勻塗抹了光刻膠的矽晶圓上,從而進行曝光刻蝕,制造芯片。
而如果換成X光光源的話,那麽就是利用X光,不需要在經過十幾塊透鏡反射,也不再需要光掩膜版,而是只需要經過一塊經過拋光的晶體,利用X光衍射效應,從而實現對X光的放大縮小。
X光只能采取直寫式光刻,而不能采取EUV光刻機那種投影式光刻,主要便是因為世界上沒有任何鏡片能夠實現對X光的放大和縮小,X光的穿透性太強了。
X光的波長低於10nm,甚至是低於1nm,而這個波長是極小的,而像現在的那些透鏡材料,分子、原子之間的空隙大,就會從原子間隙中直接傳過去,即使仍然避免不了有些會被吸收,但是X光本身能量有足夠大,於是便能直接穿過去,所以現在的透鏡無法通過反射的方式來凝聚、放大。
這也是為什麽X光能夠用來檢測人體內部的情況,便是X光直接穿過人的衣服、表皮、肌肉,這些結構的原子間隙足夠大,能夠讓X光穿過去,而骨骼因為含有較多的鈣,金屬元素的密度比較高,原子間隙也就比較小,因而X光不容易穿透,而是被金屬元素所吸收,於是就會在CT片上出現骨骼的樣子。
當然,X光對人體有害,也就是因為這個原因了,它在穿透人體,終究會有一部分能量被內部原子的電子所吸收,說不定就是被某個細胞中DNA雙螺旋結構中的某個堿基對原子吸收,原子內部電子發生躍遷,導致堿基對發生變化,進而也就導致DNA變異,最後導致其轉變為癌細胞,當然,一次兩次拍片沒關系,因為較少的癌細胞會被免疫細胞幹掉,而那些待久的人,體內癌變細胞變多,免疫系統跟不上來,於是癌細胞越來越多,就形成了癌癥。
但是X光能夠因為晶體衍射而實現在內部的反射,進而對其進行放大和縮小,進而利用這種方法來進行大規模光刻。
當然,這是一種說出去別人可能都會覺得不可思議的事情。
X光在光刻機中的優點,首先就在於其幾乎沒有衍射效應,準直性很好,而其他的光就比較容易發生衍射,哪怕是稍稍有一顆氧氣分子飄過,其他的光線在經過的時候,比如穿過這氧氣分子的兩顆氧原子中間時,就會因為發生單縫衍射這類似的情況,導致衍射效應的出現,最終影響到實際光刻的圖案。
這也是為什麽光刻機內部必須保持真空。
所以要不是X光不能被透鏡所反射,EUV光什麽的,壓根就不在考慮中了。
這也是為什麽說衍射是光刻機的天敵。
而現在林曉的思路卻是反其道而行,他反而要去利用衍射效應,來實現自己的目的。
當然,他所要做的是,控制衍射。
那麽,現在就出現了一個問題。
“想要控制衍射,就必須知道為什麽會發生衍射!以及,衍射的規律是怎樣的。”
林曉目光微微一閃。
現在的物理學家,仍然只能通過實驗來得到一些衍射規律,比如單縫衍射、雙縫衍射、圓孔衍射等等。
而衍射的具體成因並沒有人搞懂,仍然屬於物理學中的未解難題。
而這個問題,就涉及到了波的衍射。
波的衍射要分經典波和光波,經典波由於能量的傳播導致粒子的震顫相互間碰撞而產生的,由於撞到障礙物會發生軌跡偏轉的現象。而光波的衍射屬於量子力學的範疇,具體不能用傳統的方法來理解,只能用概率統計的方式。
而想要明晰這個問題,就需要更多,以及更加覆雜的計算,此外,還需要更加強大的智慧。
因為,這個問題是在直面【波】!
這個物理學中充滿了謎一樣的基本元素。
它到底是什麽?
是不同維度的交際,還是上帝撥動的弦?
雖然林曉並不是想揭秘波的本質,只是波的一個性質,但是他相信,這是一個絲毫不亞於多維場論的問題。
想到這,林曉頓時感到充滿了挑戰性。
“唔,看來接下來的一段時間內,有的是讓我研究的了啊。”
等於說他現在又要進入理論的研究中了。
而這也是必要的。
因為如果不研究這個理論,他就不知道要經過怎樣的衍射,才能夠實現對X光衍射的控制。
這樣一來他就不知道哪種晶體結構最合適,這樣一來,就等於他就要去撞運氣,用各種各樣的晶體去實驗,然後嘗試性地去逼近最終目標。
他不喜歡撞運氣,所以那就只好從源頭開始咯。
“嗯,這個事情之後再說好了,先看看這個優化後的光刻機長什麽樣子的吧。”
不再思考波的衍射問題,他關註起優化方案。
“打開優化後的指導方案。”
隨著他的命令下達,他的腦海中便浮現出了一個全新的光刻機。
X光刻機。
其體積更小,因為其沒有覆雜的光路系統,所以這部分的結構就省了下來,至於其他主要結構都還在。
不過,裏面的細微之處就發生了一些變化。
這個優化是整體優化,自然每個部分都經過了優化,包括在零部件的安排上,還有對空間的利用上。
這些優化都讓林曉也感到驚嘆,尤其是這種優化後的結構,對於精度也有著十分重要的影響。
過程越精簡,誤差就越小,精度也就越高。
這個經過優化後的結構,便是以幾乎最少的材料,達到了相同的作用。
光是這一點,林曉便感到十分滿意。
這麽精簡的結構,要是拿給道森·艾丁森看,他估計能拿出一個億來買,畢竟結構越精簡,對他們來說也意味著生產越方便,生產成本也越低,還有生產周期也越短——也就意味著大把大把的錢能夠賺。
當然,賣給他是不可能的。
自己用它不香嗎?
很快,把整個優化後的結構看了一遍,接下來,就是通知華芯盟中的所有人了。
他起身,來到了辦公室外。
“林教授!”
羅明見到他出來後,立馬喊道。
“嗯。”林曉點點頭,說道:“給華芯盟的人都發個消息,我需要開一場重要的會議。”
“時間就定在……兩個周之後吧,就在研究所這裏,讓他們安排能代表他們公司機構的人過來。”
“好的。”
“嗯。”
林曉微微點頭。
兩個周,應該夠他對衍射進行一個初步研究了。
現在,他們再次遭到制裁,而X光刻機無疑就成了一個完美地出路。
到時候他就有更大的把握去說服這些人了。
“對了,你再幫我一個忙。”
“您說。”
“調查一下那個FBI臥底,菲利普·孟的家人現在的情況。”
“那個臥底?”羅明一楞。
“是的。”林曉點點頭。
其實他還想給菲利普·孟的家人每個月轉一些錢,但是他又擔心自己這個華國賬戶給他的家人轉錢會被FBI發現,所以這件事情只能拖一拖了,至少等這段事情過去了再說。
而羅明卻有些疑惑林曉為什麽要這麽做。
莫非,那個臥底和林曉有關系?
羅明的心中想了想,忽然一驚。
當初林曉沒有去領沃爾夫獎,好像就是因為得到了提醒?
莫非……
羅明心中越想,越覺得有這個可能。
再加上林曉這麽做,更是無疑坐實了其真實性。
他心中微微暗嘆一聲。
雖然現在是和平年代,但是仍然有許多人在角落處犧牲啊。
只希望他們能夠越來越強大,讓那些宵小們,都不敢再亂動。
搖搖頭,他離開了辦公室。
……
一天之後。
定光研究所,物理實驗室中。
這裏正在進行著幾個簡單的物理實驗,在高中學過物理的,基本上都會看老師演示過。
分別是小孔成像,單縫衍射,雙縫衍射,以及圓孔衍射。
小孔成像,是一個蠟燭燃燒,通過一個小孔,最終在墻上會形成一個燭焰倒過來的模樣。
而單縫衍射和雙縫衍射比較類似,至於圓孔衍射和小孔成像都是一個孔,只不過前者的光源使用的是平面光源,不像小孔成像的光源有著不同的樣子,圓孔衍射只要在家裏就能做,找一張錫紙類不透明的紙,再用牙簽上戳一個孔,再打開手機的手電筒,就能看到圓孔衍射的現象。
當然,能在這個實驗室進行的物理實驗,即使其原理簡單,但是準備的架勢,可絲毫不簡單。
旁邊有各種各樣的測量儀器,比如對光強的檢測,還有對小孔、縫隙精確距離的檢測,而用來成像的平面,實際上也布滿了各種各樣的傳感器,能夠用來檢測成像光的波長。
他們光源的波長是知道的,而通過這種方式,看看光在經過衍射的時候,波長是否會發生改變。
當然,過去的實驗是證明了不會發生變化,這麽做,只是一種確保的方案而已。
而波長與頻率相乘,就等於光速,所以有了波長,也就能夠計算出頻率,至於如何理解波長乘頻率等於光速,就可以理解為人走路時,每步的距離以及每秒邁出的步數,兩者相乘就等於走路的速度,當然,這是從宏觀來看的,而從微觀來說,就可以寫一篇一百多頁的論文了。
“林教授,您看,咱們現在怎麽做?”
實驗室中,幾名實習研究員問道。
這幾名實習研究員,都是當初研究所正式建成後,應聘過來當研究員的,研究所中現在有不少的實習研究員,都是新招聘過來的,現在大概有二十多人。
當然,正式研究員也有不少,基本上都是林曉從國內高校或者其他研究機構中挖過來的,當然也有一部分是慕名而來,然後才加入的。
畢竟對於他們這種比較大型的研究所來說,人肯定是必須足夠的。
當然,能夠加入的人,在基本能力上都很不錯,像這些實習研究員,少說都是有那麽一篇發布在各自領域中頂級期刊的論文,而且現在主要是化學和物理兩個實驗室,所以這些實習研究員的動手操作能力都必須很強。
而像現在這幾名實習研究員,基本上身上都有一篇《物理評論快報》,或者是《科學》、《自然》的論文。
當然,雖然他們身上的成就都很多,但是在面對眼前這個比他們都還要小上不知道多少歲的林曉時,臉上都還是無比尊敬。
畢竟,這位可是沃爾夫雙獎得主啊。
雖然林曉放棄去領獎,但是,這個榮譽卻依然是算在他身上的,甚至因為他放棄領獎,反倒更讓這個名頭為大眾所知了。
而此時的林曉,並沒有著急回答他們的問題,而是坐在一臺電腦前,拿著紙計算著什麽。
【ψ(r)=∮dψ(r,r`)】
“唔,從波動方程推導出惠更斯-菲涅爾的衍射公式。”
“另外還有夫瑯禾費衍射模型,以及菲涅爾衍射模型……”
他挑著眉頭,用這些各種衍射公式推導出了眼前這些衍射現象。
一邊看著眼前的這些實驗結果,一邊低頭看看自己的公式。
而其他實習研究員見到林曉認真思考的樣子,都安靜下來,沒有出聲打擾,只不過他們都有些好奇地走了過去,想看看林曉研究的什麽。
唔,這些公式模型什麽的,他們都認識。
像林曉這麽推導出來,他們也都會。
只不過,林曉盯著這些公式,幹什麽?
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“宿主,已經按照給出思路完成了優化。”
系統聲音的響起,讓林曉回過了神。
【機械整體優化指導】能夠讓他選中一種機械儀器,然後對其進行整體優化。
同時,如果他有自己的思路的話,就可以在實現目標功能的同時,按照給定思路來優化。
當然,這個思路必須是靠譜的,不能不靠譜,如果不靠譜的話,系統就會按照默認的方式進行優化了,至於什麽是默認的方式,那就是不改變固定邏輯,按照制定機械儀器的工作邏輯進行優化。
就比如EUV光刻機的工作邏輯就是利用極紫外光,經過十幾塊透鏡的反射,然後通過光掩膜版,最後照在均勻塗抹了光刻膠的矽晶圓上,從而進行曝光刻蝕,制造芯片。
而如果換成X光光源的話,那麽就是利用X光,不需要在經過十幾塊透鏡反射,也不再需要光掩膜版,而是只需要經過一塊經過拋光的晶體,利用X光衍射效應,從而實現對X光的放大縮小。
X光只能采取直寫式光刻,而不能采取EUV光刻機那種投影式光刻,主要便是因為世界上沒有任何鏡片能夠實現對X光的放大和縮小,X光的穿透性太強了。
X光的波長低於10nm,甚至是低於1nm,而這個波長是極小的,而像現在的那些透鏡材料,分子、原子之間的空隙大,就會從原子間隙中直接傳過去,即使仍然避免不了有些會被吸收,但是X光本身能量有足夠大,於是便能直接穿過去,所以現在的透鏡無法通過反射的方式來凝聚、放大。
這也是為什麽X光能夠用來檢測人體內部的情況,便是X光直接穿過人的衣服、表皮、肌肉,這些結構的原子間隙足夠大,能夠讓X光穿過去,而骨骼因為含有較多的鈣,金屬元素的密度比較高,原子間隙也就比較小,因而X光不容易穿透,而是被金屬元素所吸收,於是就會在CT片上出現骨骼的樣子。
當然,X光對人體有害,也就是因為這個原因了,它在穿透人體,終究會有一部分能量被內部原子的電子所吸收,說不定就是被某個細胞中DNA雙螺旋結構中的某個堿基對原子吸收,原子內部電子發生躍遷,導致堿基對發生變化,進而也就導致DNA變異,最後導致其轉變為癌細胞,當然,一次兩次拍片沒關系,因為較少的癌細胞會被免疫細胞幹掉,而那些待久的人,體內癌變細胞變多,免疫系統跟不上來,於是癌細胞越來越多,就形成了癌癥。
但是X光能夠因為晶體衍射而實現在內部的反射,進而對其進行放大和縮小,進而利用這種方法來進行大規模光刻。
當然,這是一種說出去別人可能都會覺得不可思議的事情。
X光在光刻機中的優點,首先就在於其幾乎沒有衍射效應,準直性很好,而其他的光就比較容易發生衍射,哪怕是稍稍有一顆氧氣分子飄過,其他的光線在經過的時候,比如穿過這氧氣分子的兩顆氧原子中間時,就會因為發生單縫衍射這類似的情況,導致衍射效應的出現,最終影響到實際光刻的圖案。
這也是為什麽光刻機內部必須保持真空。
所以要不是X光不能被透鏡所反射,EUV光什麽的,壓根就不在考慮中了。
這也是為什麽說衍射是光刻機的天敵。
而現在林曉的思路卻是反其道而行,他反而要去利用衍射效應,來實現自己的目的。
當然,他所要做的是,控制衍射。
那麽,現在就出現了一個問題。
“想要控制衍射,就必須知道為什麽會發生衍射!以及,衍射的規律是怎樣的。”
林曉目光微微一閃。
現在的物理學家,仍然只能通過實驗來得到一些衍射規律,比如單縫衍射、雙縫衍射、圓孔衍射等等。
而衍射的具體成因並沒有人搞懂,仍然屬於物理學中的未解難題。
而這個問題,就涉及到了波的衍射。
波的衍射要分經典波和光波,經典波由於能量的傳播導致粒子的震顫相互間碰撞而產生的,由於撞到障礙物會發生軌跡偏轉的現象。而光波的衍射屬於量子力學的範疇,具體不能用傳統的方法來理解,只能用概率統計的方式。
而想要明晰這個問題,就需要更多,以及更加覆雜的計算,此外,還需要更加強大的智慧。
因為,這個問題是在直面【波】!
這個物理學中充滿了謎一樣的基本元素。
它到底是什麽?
是不同維度的交際,還是上帝撥動的弦?
雖然林曉並不是想揭秘波的本質,只是波的一個性質,但是他相信,這是一個絲毫不亞於多維場論的問題。
想到這,林曉頓時感到充滿了挑戰性。
“唔,看來接下來的一段時間內,有的是讓我研究的了啊。”
等於說他現在又要進入理論的研究中了。
而這也是必要的。
因為如果不研究這個理論,他就不知道要經過怎樣的衍射,才能夠實現對X光衍射的控制。
這樣一來他就不知道哪種晶體結構最合適,這樣一來,就等於他就要去撞運氣,用各種各樣的晶體去實驗,然後嘗試性地去逼近最終目標。
他不喜歡撞運氣,所以那就只好從源頭開始咯。
“嗯,這個事情之後再說好了,先看看這個優化後的光刻機長什麽樣子的吧。”
不再思考波的衍射問題,他關註起優化方案。
“打開優化後的指導方案。”
隨著他的命令下達,他的腦海中便浮現出了一個全新的光刻機。
X光刻機。
其體積更小,因為其沒有覆雜的光路系統,所以這部分的結構就省了下來,至於其他主要結構都還在。
不過,裏面的細微之處就發生了一些變化。
這個優化是整體優化,自然每個部分都經過了優化,包括在零部件的安排上,還有對空間的利用上。
這些優化都讓林曉也感到驚嘆,尤其是這種優化後的結構,對於精度也有著十分重要的影響。
過程越精簡,誤差就越小,精度也就越高。
這個經過優化後的結構,便是以幾乎最少的材料,達到了相同的作用。
光是這一點,林曉便感到十分滿意。
這麽精簡的結構,要是拿給道森·艾丁森看,他估計能拿出一個億來買,畢竟結構越精簡,對他們來說也意味著生產越方便,生產成本也越低,還有生產周期也越短——也就意味著大把大把的錢能夠賺。
當然,賣給他是不可能的。
自己用它不香嗎?
很快,把整個優化後的結構看了一遍,接下來,就是通知華芯盟中的所有人了。
他起身,來到了辦公室外。
“林教授!”
羅明見到他出來後,立馬喊道。
“嗯。”林曉點點頭,說道:“給華芯盟的人都發個消息,我需要開一場重要的會議。”
“時間就定在……兩個周之後吧,就在研究所這裏,讓他們安排能代表他們公司機構的人過來。”
“好的。”
“嗯。”
林曉微微點頭。
兩個周,應該夠他對衍射進行一個初步研究了。
現在,他們再次遭到制裁,而X光刻機無疑就成了一個完美地出路。
到時候他就有更大的把握去說服這些人了。
“對了,你再幫我一個忙。”
“您說。”
“調查一下那個FBI臥底,菲利普·孟的家人現在的情況。”
“那個臥底?”羅明一楞。
“是的。”林曉點點頭。
其實他還想給菲利普·孟的家人每個月轉一些錢,但是他又擔心自己這個華國賬戶給他的家人轉錢會被FBI發現,所以這件事情只能拖一拖了,至少等這段事情過去了再說。
而羅明卻有些疑惑林曉為什麽要這麽做。
莫非,那個臥底和林曉有關系?
羅明的心中想了想,忽然一驚。
當初林曉沒有去領沃爾夫獎,好像就是因為得到了提醒?
莫非……
羅明心中越想,越覺得有這個可能。
再加上林曉這麽做,更是無疑坐實了其真實性。
他心中微微暗嘆一聲。
雖然現在是和平年代,但是仍然有許多人在角落處犧牲啊。
只希望他們能夠越來越強大,讓那些宵小們,都不敢再亂動。
搖搖頭,他離開了辦公室。
……
一天之後。
定光研究所,物理實驗室中。
這裏正在進行著幾個簡單的物理實驗,在高中學過物理的,基本上都會看老師演示過。
分別是小孔成像,單縫衍射,雙縫衍射,以及圓孔衍射。
小孔成像,是一個蠟燭燃燒,通過一個小孔,最終在墻上會形成一個燭焰倒過來的模樣。
而單縫衍射和雙縫衍射比較類似,至於圓孔衍射和小孔成像都是一個孔,只不過前者的光源使用的是平面光源,不像小孔成像的光源有著不同的樣子,圓孔衍射只要在家裏就能做,找一張錫紙類不透明的紙,再用牙簽上戳一個孔,再打開手機的手電筒,就能看到圓孔衍射的現象。
當然,能在這個實驗室進行的物理實驗,即使其原理簡單,但是準備的架勢,可絲毫不簡單。
旁邊有各種各樣的測量儀器,比如對光強的檢測,還有對小孔、縫隙精確距離的檢測,而用來成像的平面,實際上也布滿了各種各樣的傳感器,能夠用來檢測成像光的波長。
他們光源的波長是知道的,而通過這種方式,看看光在經過衍射的時候,波長是否會發生改變。
當然,過去的實驗是證明了不會發生變化,這麽做,只是一種確保的方案而已。
而波長與頻率相乘,就等於光速,所以有了波長,也就能夠計算出頻率,至於如何理解波長乘頻率等於光速,就可以理解為人走路時,每步的距離以及每秒邁出的步數,兩者相乘就等於走路的速度,當然,這是從宏觀來看的,而從微觀來說,就可以寫一篇一百多頁的論文了。
“林教授,您看,咱們現在怎麽做?”
實驗室中,幾名實習研究員問道。
這幾名實習研究員,都是當初研究所正式建成後,應聘過來當研究員的,研究所中現在有不少的實習研究員,都是新招聘過來的,現在大概有二十多人。
當然,正式研究員也有不少,基本上都是林曉從國內高校或者其他研究機構中挖過來的,當然也有一部分是慕名而來,然後才加入的。
畢竟對於他們這種比較大型的研究所來說,人肯定是必須足夠的。
當然,能夠加入的人,在基本能力上都很不錯,像這些實習研究員,少說都是有那麽一篇發布在各自領域中頂級期刊的論文,而且現在主要是化學和物理兩個實驗室,所以這些實習研究員的動手操作能力都必須很強。
而像現在這幾名實習研究員,基本上身上都有一篇《物理評論快報》,或者是《科學》、《自然》的論文。
當然,雖然他們身上的成就都很多,但是在面對眼前這個比他們都還要小上不知道多少歲的林曉時,臉上都還是無比尊敬。
畢竟,這位可是沃爾夫雙獎得主啊。
雖然林曉放棄去領獎,但是,這個榮譽卻依然是算在他身上的,甚至因為他放棄領獎,反倒更讓這個名頭為大眾所知了。
而此時的林曉,並沒有著急回答他們的問題,而是坐在一臺電腦前,拿著紙計算著什麽。
【ψ(r)=∮dψ(r,r`)】
“唔,從波動方程推導出惠更斯-菲涅爾的衍射公式。”
“另外還有夫瑯禾費衍射模型,以及菲涅爾衍射模型……”
他挑著眉頭,用這些各種衍射公式推導出了眼前這些衍射現象。
一邊看著眼前的這些實驗結果,一邊低頭看看自己的公式。
而其他實習研究員見到林曉認真思考的樣子,都安靜下來,沒有出聲打擾,只不過他們都有些好奇地走了過去,想看看林曉研究的什麽。
唔,這些公式模型什麽的,他們都認識。
像林曉這麽推導出來,他們也都會。
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