Abstract

The exterior sides of calcium fluoride (CaF2) outcoupling mirrors are damaged by ArF laser light irradiation with high pulse-energy densities (80mJcm2). The damage is generated by a partial alteration of the CaF2 substrate to calcite. The CaF2 decomposition is driven by photochemical processes due to the UV light and the presence of water vapor and is supported by elevated temperatures within the laser beam transmitting area. Small filaments act as starting points for the decomposition process, where kerogenous carbon and calcite can occur.

© 2009 Optical Society of America

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Cited By

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Figures (3)

Fig. 1
Fig. 1

Optical micrograph of an advanced damage with filaments and calcite particles on top. The arrows mark the position of the spectra in Fig. 2.

Fig. 2
Fig. 2

Raman spectra on the positions marked in Fig. 1. They were obtained with an integration time of 10 s per spectrum. (a) Ca C O 3 (calcite), Ca F 2 , and kerogenous carbon Raman peaks (D1, G, S1, S2 band). (b) Spectrum obtained on the calcite particle located on the filament. (c) Spectrum dominated by fluorescence. Fluorescence of organic matter is indicated by the lower curve (red online).

Fig. 3
Fig. 3

Compositional mapping of a filamentous damage structure. (a) Optical micrographs of an individual filament. The white line marks the position of the vertical slice in (d). (b) Intensity distribution of the C O 3 symmetric stretch peak (II, dark gray; red online) with organics (I, light gray; red online) and (c) carbon D1 band (yellow online). (d) Vertical section as indicated in (a). Ca F 2 is shown in gray scale, the C O 3 symmetric stretch peak in dark gray (II, red online) fluorescence from organics in light gray (I, green online). Image size: (b), (c) 12 μ m × 17.5 μ m , 150  lines × 100  points ; (d) 5 μ m × 16 μ m , 25  lines × 140  points .

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