原子蒸气激光同位素分离研究进展综述—(Ⅰ):理论研究 被引量：7

1

作者 李和平 王鹏 +3 位作者 王鑫 尤伟 柴俊杰 李增耀 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2825-2836,共12页

原子蒸气激光同位素分离(atomic vapor laser isotope separation)过程主要包括了金属的原子化过程、蒸气原子中目标同位素原子的激发电离过程和目标同位素离子的引出收集过程。为了深入理解原子蒸气激光同位素分离的机制,本论文综述了... 原子蒸气激光同位素分离(atomic vapor laser isotope separation)过程主要包括了金属的原子化过程、蒸气原子中目标同位素原子的激发电离过程和目标同位素离子的引出收集过程。为了深入理解原子蒸气激光同位素分离的机制,本论文综述了目前有关原子蒸气激光同位素分离系统中各子过程的理论研究(特别是数值模拟)方法,包括描述原子化过程中坩埚内部传热与流动特性的流体模型以及液态金属蒸发膨胀过程的蒙特卡洛粒子模拟或基于Bhantagar-Gross-Krood(BGK)方程的动力学方法,描述激光光电离过程的经典速率方程和半经典理论以及离子引出过程的电子平衡流体模型和Monte Carlo粒子模拟方法;综述了采用上述方法研究原子蒸气激光同位素分离过程所取得的主要进展和需要进一步开展的工作,这对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 原子蒸气激光同位素分离 金属原子化 激光光电离 离子引出 等离子体

在线阅读 下载PDF 职称材料

原子蒸气激光同位素分离研究进展综述——(Ⅱ):实验研究 被引量：5

2

作者 李和平 王鑫 +2 位作者 王鹏 柴俊杰 李占贤 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期706-716,共11页

原子蒸气激光同位素分离是一个涉及多学科领域的复杂过程。为了深入理解原子蒸气激光同位素分离的机制,主要从实验研究的角度综述了目前有关原子蒸气激光同位素分离过程中金属加热蒸发、激光光电离以及离子引出与收集3个子过程的实验研... 原子蒸气激光同位素分离是一个涉及多学科领域的复杂过程。为了深入理解原子蒸气激光同位素分离的机制,主要从实验研究的角度综述了目前有关原子蒸气激光同位素分离过程中金属加热蒸发、激光光电离以及离子引出与收集3个子过程的实验研究进展,包括坩埚的材料与结构参数、加热方式、电子枪结构与工作参数以及合金成分等对金属原子化过程、激光器参数对光电离过程以及引出电极结构与外加电压参数、碰撞损失和溅射损失等对离子引出过程的影响规律,简要介绍了最新的离子引出模拟实验装置的发展现状;讨论了目前在上述各过程研究中所取得的主要研究结果,这对于今后进一步深入开展该领域的实验研究工作,包括离子引出模拟实验研究系统的发展具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 原子蒸气激光同位素分离 金属原子化 激光光电离 离子引出 等离子体 激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光烧蚀-双光束二极管激光原子吸收光谱法测定固体样品中的铀同位素比 被引量：1

3

作者 刘洪涛 张展霞 +1 位作者 Quentmeier A Niemax K 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第10期1244-1247,共4页

以两个二极管激光作为光源 ,采用激光烧蚀 双光束二极管激光原子吸收光谱法测定了2 3 5U/ 2 3 8U同位素比。实验对用于样品烧蚀的Nd :YAG激光聚焦点位置进行了优化 ,在同时满足一定原子化程度和较高2 3 5U 6 82 6 736nm信背比的原则下 ... 以两个二极管激光作为光源 ,采用激光烧蚀 双光束二极管激光原子吸收光谱法测定了2 3 5U/ 2 3 8U同位素比。实验对用于样品烧蚀的Nd :YAG激光聚焦点位置进行了优化 ,在同时满足一定原子化程度和较高2 3 5U 6 82 6 736nm信背比的原则下 ,选择了聚焦点位置低于样品表面 0 4cm作为分析条件。测量2 3 5U/ 2 3 8U同位素比的精密度和准确度分别为 5 %和 2 % ,2 3 5U检测限为 18μg·g-1。结果表明 ,双光束检测法能消除激光烧蚀脉冲间信号波动对测量重现性的影响 。 展开更多

关键词 激光烧蚀 双光束二极管激光 原子吸收光谱法 固体 铀 同位素比

在线阅读 下载PDF 职称材料

阈能反应分子法激光分离铀同位素 被引量：1

4

作者 施义晋 刘慰仁 张士琛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期397-403,共7页

论证了激光分离铀同位素阈能反应分子法在高浓铀小规模（10kg／a）生产中的可行性。提出了几种可能的阈能反应和对激光的要求，并指出电子静电加速器驱动的自由电子激光技术目前已有能力满足要求。

关键词 分离铀同位素 阈能反应分子法 自由电子激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

FEL用于阈能反应分子法激光分离铀同位素研究

5

作者 施义晋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期311-313,共3页

提出了自由电子激光 ( FEL)的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的 FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发 ,因此从原理上讲 ,它的一次分离系数很高 ,优于原子法与其... 提出了自由电子激光 ( FEL)的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的 FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发 ,因此从原理上讲 ,它的一次分离系数很高 ,优于原子法与其他分子法 ,在高浓铀小规模 ( 1 0 kg/ a)生产中有其可行性。 展开更多

关键词 FEL 分离 铀同位素 阈能反应分子法 激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

原子激光同位素分离的离子引出技术 被引量：4

6

作者 王雅睿 包成玉 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2003年第2期370-376,共7页

介绍了离子引出的几种方法 ,包括平行板电极法、交替偏压平行板电极法、线状阳极对称电极法、Π 状电极法、M状电极法、射频共振法等 ,并对这些技术进行了简要的评述。重点介绍了射频共振引出的理论模型和模拟实验方法。选择合适的离子... 介绍了离子引出的几种方法 ,包括平行板电极法、交替偏压平行板电极法、线状阳极对称电极法、Π 状电极法、M状电极法、射频共振法等 ,并对这些技术进行了简要的评述。重点介绍了射频共振引出的理论模型和模拟实验方法。选择合适的离子引出参数 。 展开更多

关键词 同位素 分离 离子引出技术 平行板电极 射频场 原子蒸汽激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光光压偏转原子束分离锂同位素

7

作者 李丽 王荫德 +8 位作者 李明光 王崇业 李君翔 黄上俊 史方永 蔡增良 冯泽 余世英 张一 《四川激光》 1981年第A02期143-144,共2页

我们利用激光光压偏转原子束进行了锂同位素的分离实验。原子束装置的准直比450：1，原子炉温度为600℃，束中原子密度10^9个／厘米^3，平均速度1．9×10^5厘米／秒，实测束发散角为4．7×10^-3弧度。使用美国光谱物理公司制造... 我们利用激光光压偏转原子束进行了锂同位素的分离实验。原子束装置的准直比450：1，原子炉温度为600℃，束中原子密度10^9个／厘米^3，平均速度1．9×10^5厘米／秒，实测束发散角为4．7×10^-3弧度。使用美国光谱物理公司制造的380A型单频、可调谐、连续染料激光器，有效线宽6兆赫， 展开更多

关键词 染料激光器 锂同位素 分离实验 原子束 偏转 光压 美国光谱物理公司 原子密度 平均速度 有效线宽

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光分离铀同位素分离器的设计及应用

8

作者 李自卫 王新 +2 位作者 潘文杰 于贵明 费林 《真空科学与技术》 CSCD 1996年第5期329-335,共7页

描述了用DMP－450型镀膜机改造、设计成应用于激光铀同位素分离的分离器装置。选用6000W电子枪作为加热源，产生激光同位素分离实验所需的铀蒸气，对激光与铀原子相互作用区中的铀原子密度进行了估算。讨论了在蒸发中，由多普勒效应引... 描述了用DMP－450型镀膜机改造、设计成应用于激光铀同位素分离的分离器装置。选用6000W电子枪作为加热源，产生激光同位素分离实验所需的铀蒸气，对激光与铀原子相互作用区中的铀原子密度进行了估算。讨论了在蒸发中，由多普勒效应引起的话线加宽及热离子等对分离实验的影响因素和排除方法。还对高温下液态铀的强腐蚀性、加热坩埚和屏蔽罩的实验选择等方面进行了有益的探讨。 展开更多

关键词 激光原子法 同位素分离 分离器 铀原子束

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光吸收光谱法实时监测原子蒸气密度 被引量：2

9

作者 范凤英 高鹏 江涛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期726-729,共4页

采用固体激光器泵浦环形染料激光器作为光源,通过激光吸收光谱法对钆原子蒸气密度进行实时监测。应用光纤远距离传输提高光路稳定性,采用多步吸收光程技术,并引入参考光消除激光功率不稳定因素影响。实验结果表明:采用该方法建立的原子... 采用固体激光器泵浦环形染料激光器作为光源,通过激光吸收光谱法对钆原子蒸气密度进行实时监测。应用光纤远距离传输提高光路稳定性,采用多步吸收光程技术,并引入参考光消除激光功率不稳定因素影响。实验结果表明:采用该方法建立的原子蒸气密度实时监测系统标准误差约为4%,可为激光同位素分离过程提供可靠数据,从而提高分离效率。 展开更多

关键词 激光同位素分离 激光吸收光谱 实时监测 钆原子

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种测量弱吸收条件下锂同位素比率的新方法 被引量：1

10

作者 宋增云 瞿定荣 范凤英 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期823-827,共5页

在激光化学法锂同位素分离工作中,需对锂原子蒸汽密度进行实时监测。通过同位素比率的数值分析可提供分离实验中诸如激光功率、化学反应区温度、压强以及光化学反应时间等参数的优化依据。吸收光谱法可快速准确地测量非弱吸收条件下的... 在激光化学法锂同位素分离工作中,需对锂原子蒸汽密度进行实时监测。通过同位素比率的数值分析可提供分离实验中诸如激光功率、化学反应区温度、压强以及光化学反应时间等参数的优化依据。吸收光谱法可快速准确地测量非弱吸收条件下的锂同位素比率。对于低锂原子蒸汽密度的弱吸收条件,受示波器的分辨极限和存储时舍入误差的影响,不能得到准确有效的同位素比率数值。为了克服实验测量上存在的弱点,提出了一种基于差分电路采集信号的高分辨率高精度的研究方法,有效解决了弱吸收条件下的同位素比率测量问题。将该方法应用于天然锂进行了测试,得到的锂同位素比率为12.37±0.56。该方法对于采用吸收光谱法测量同位素比率具有通用性,也可在其他类似分离工作中应用。 展开更多

关键词 同位素分离 锂同位素分离 光化学法 激光吸收光谱 差分电路

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于光化学锂同位素分离条件的同位素比率测量 被引量：2

11

作者 瞿定荣 宋增云 +1 位作者 王立军 范凤英 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期792-796,共5页

从光化学锂同位素分离实验研究的需求出发,基于其分离条件,提出了一种测量锂同位素比率的方法。该方法利用锂原子蒸气对探测光吸收峰的峰值来计算锂的同位素比率,避开了测量原子密度时所需的吸收信号频率定标与光强随频率变化积分中积... 从光化学锂同位素分离实验研究的需求出发,基于其分离条件,提出了一种测量锂同位素比率的方法。该方法利用锂原子蒸气对探测光吸收峰的峰值来计算锂的同位素比率,避开了测量原子密度时所需的吸收信号频率定标与光强随频率变化积分中积分限的选择问题。该方法还根据锂同位素吸收谱的特殊性采用具有较强吸收效应的6 Li的D2线对应的吸收峰峰值,可在原子蒸气中6 Li含量较低时提高对比率的测量精度。设计并搭建了实验装置,对该方法进行了测试。同一条件下所测得的同位素比率相对标准偏差小于1%,表明该方法对光化学分离方法中锂同位素比率相对变化是敏感的。这意味着该方法可作为以原子蒸气为分离介质的激光锂同位素分离研究的诊断手段。 展开更多

关键词 激光同位素分离 锂 同位素比率 光化学法同位素分离

在线阅读 下载PDF 职称材料

直接模拟蒙特卡罗法模拟二维平面蒸发亚稳态原子退激过程 被引量：3

12

作者 谢国锋 王德武 应纯同 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 2002年第2期147-150,共4页

在原子法激光同位素分离 (AVLIS)工程中 ,金属受电子束的加热而熔化 ,有一部分原子处于亚稳态能级 ,为了分析在蒸发过程中亚稳态原子退激对原子蒸气的速度、温度等物理特性的影响 ,采用直接模拟蒙特卡罗 (DSMC)法模拟钆原子蒸发过程 ,... 在原子法激光同位素分离 (AVLIS)工程中 ,金属受电子束的加热而熔化 ,有一部分原子处于亚稳态能级 ,为了分析在蒸发过程中亚稳态原子退激对原子蒸气的速度、温度等物理特性的影响 ,采用直接模拟蒙特卡罗 (DSMC)法模拟钆原子蒸发过程 ,分析亚稳态原子退激过程对蒸气特性的影响。模拟结果表明 :亚稳态原子退激使得原子蒸气的速度增加 ,温度升高 ;克努森数Kn越小 ,原子间碰撞越频繁 。 展开更多

关键词 直接模拟蒙特卡罗法 二维平面蒸发 亚稳态原子 退激过程 原子法激光同位素分离 金属原子

在线阅读 下载PDF 职称材料

金属原子二维平面蒸发动力学过程研究 被引量：2

13

作者 肖踞雄 王德武 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期244-251,共8页

从由Boltzmman方程而来的BGK方程出发 ,数值模拟长槽型坩埚二维平面蒸发动力学过程 ,着重对分离器中加入精料收集板、贫料收集板和热离子收集板时蒸气原子的空间物理特性进行数值模拟和分析 ,并对收集板的吸收率和温度以及Kn变化时 ,蒸... 从由Boltzmman方程而来的BGK方程出发 ,数值模拟长槽型坩埚二维平面蒸发动力学过程 ,着重对分离器中加入精料收集板、贫料收集板和热离子收集板时蒸气原子的空间物理特性进行数值模拟和分析 ,并对收集板的吸收率和温度以及Kn变化时 ,蒸气原子的空间物理特性进行了分析。 展开更多

关键词 激光同位素分离 铀原子 蒸发动离学 铀循环

在线阅读 下载PDF 职称材料

氦原子被稀有气体原子弹性碰撞截面的理论计算

14

作者 杨仕清 杨向东 芶清泉 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第S1期233-233,共1页

原子碰撞研究对气体放电物理、天体物理,受控热核聚变,激光同位素分离是必不可少的。研究氦原子与稀有气体原子碰撞具有重要的理论意义和现实意义。如对研究延长日光灯的使用寿命和新型激光器的设计有极大帮助。因此,我们在计算了稀有... 原子碰撞研究对气体放电物理、天体物理,受控热核聚变,激光同位素分离是必不可少的。研究氦原子与稀有气体原子碰撞具有重要的理论意义和现实意义。如对研究延长日光灯的使用寿命和新型激光器的设计有极大帮助。因此,我们在计算了稀有气体原子间相互作用势的基础上,又系统计算了氦原子被稀有气体原子弹性碰撞的微分截面和总截面。 展开更多

关键词 原子碰撞 氦原子 碰撞截面 微分截面 弹性碰撞 新型激光器 激光同位素分离 相互作用势 总截面 气体放电

在线阅读 下载PDF 职称材料

铜和金蒸汽激光器

15

《中国乡镇企业信息》 1994年第9期8-9,共2页

铜蒸汽激光器和金蒸汽激光器都是高功率、高效率和高脉冲重复频率的金属蒸汽激光器。用铜蒸汽激光泵浦的染料激光最适用于化学应用、原子法激光同位素分离、光谱学研究和超短光脉冲放大。由于510nm 激光谱线在海水的透射峰值附近。

关键词 铜蒸汽激光器 超短光脉冲放大 原子法激光同位素分离 高脉冲重复频率 染料激光器 谱学研究 高功率 化学应用 激光谱线 透射峰

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光致等离子体中离子引出的空间分布特性研究 被引量：2

16

作者 曹宗亮 张微啸 包成玉 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2007年第1期5-11,共7页

对于原子法激光分离同位素(AVLIS),离子引出的特性研究具有十分重要的意义。采用YAG脉冲激光的四倍频输出与两平行平面极板间空气相互作用产生等离子体。极板间加几百伏电压,使离子从极板间的等离子体中引出。采用特殊设计的极板结构和... 对于原子法激光分离同位素(AVLIS),离子引出的特性研究具有十分重要的意义。采用YAG脉冲激光的四倍频输出与两平行平面极板间空气相互作用产生等离子体。极板间加几百伏电压,使离子从极板间的等离子体中引出。采用特殊设计的极板结构和实验装置,研究了电荷收集量在极板上的分布。通过对数据的分析,总结了离子引出过程中等离子体扩散效应,并发现离子引出的空间分布与极板间距有关,而与极板间电压基本无关。 展开更多

关键词 等离子体 离子引出 原子蒸气法激光分离同位素(AVLIS)

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光致空气电离的离子引出研究

17

作者 曹宗亮 张微啸 包成玉 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2006年第5期591-596,共6页

原子法激光分离同位素(AVLIS)离子引出特性的研究是十分重要的.实验发现,采用YAG激光器四倍频脉冲激光与真空室内平行极板间的空气相互作用,可以电离空气,产生等离子体.在平行板电极施加高压,可以使空气等离子体中的离子引出,最终被负... 原子法激光分离同位素(AVLIS)离子引出特性的研究是十分重要的.实验发现,采用YAG激光器四倍频脉冲激光与真空室内平行极板间的空气相互作用,可以电离空气,产生等离子体.在平行板电极施加高压,可以使空气等离子体中的离子引出,最终被负极板收集.通过分析所采集收集的离子引出信号,得到了离子引出的规律.采用数值计算的方法对氮分子的离子引出信号进行模拟,通过与实验得到的离子引出信号进行比较,发现数值计算结果与实验结果能很好地吻合,从而证明可以用数值计算的方法进行简单的离子引出信号分析.进一步分析得到了不同条件下的空气中离子引出信号规律,总结出提高离子效率的方法.并讨论了离子引出时间与极板间电压、等离子体宽度、等离子体密度的关系. 展开更多

关键词 等离子体 离子引出 离子引出时间 离子引出率 原子蒸气法激光分离同位素

在线阅读 下载PDF 职称材料

脉冲场驱动损耗系统中原子的动力学行为

18

作者 蒋孟衡 林福成 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第S1期153-153,共1页

原子蒸汽样品与相干光脉冲的作用将产生一系列瞬态相干现象。从对原子动力学行为影响上分析,则有粒子的高能态布居、Rabi振荡、共振电离等现象。在一些实际工作中,如激光分离同位素,要求对于原子在光场中的动力学行为有所了解,以指导选... 原子蒸汽样品与相干光脉冲的作用将产生一系列瞬态相干现象。从对原子动力学行为影响上分析,则有粒子的高能态布居、Rabi振荡、共振电离等现象。在一些实际工作中,如激光分离同位素,要求对于原子在光场中的动力学行为有所了解,以指导选取有关技术参数条件,从而获得最佳的分离效率。据此我们开展了这方面工作。 现有工作大多将原子样品视作光学薄介质,即认为原子对光场的吸收不引起能量明显降低,很显然这与同位素分离等工作中的实际情况相差甚远。基于此。 展开更多

关键词 原子数 布居数 激光分离同位素 相干光 分离效率 高能态 密度矩阵 同位素分离 电离效率 参数条件

在线阅读 下载PDF 职称材料

阴极灯中镧原子光谱研究

19

作者 罗才雁 翟佳男 +1 位作者 朱利洲 林福成 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1990年第S1期82-82,共1页

由于稀土元素结构复杂及实验困难,人们对于超精细结构研究还很不完善,再加上一些稀土元素在天体物理,原子物理及激光分离同位素中具有极其重要意义,因此,国内外的光谱工作者正在对其进行大量研究。 由于镧是稀土中第一元素,对其光谱研... 由于稀土元素结构复杂及实验困难,人们对于超精细结构研究还很不完善,再加上一些稀土元素在天体物理,原子物理及激光分离同位素中具有极其重要意义,因此,国内外的光谱工作者正在对其进行大量研究。 由于镧是稀土中第一元素,对其光谱研究在理论探讨方面具有极其重要意义,因此人们在理论和实验对其进行了大量研究。但结果还很不完善。 展开更多

关键词 激光分离同位素 超精细结构 理论探讨 激光源 精细结构常数 线宽 染料激光器 亚稳态 空心阴极灯 原子蒸气

在线阅读 下载PDF 职称材料

激光化学

20

《中国光学》 EI CAS 2003年第6期21-21,共1页

TL253 2003064131激光激活化学反应分离同位素反应池参数确定及其影响=Determination of parameters of reaction cell for chemicalreaction isotope separation by a laser activation and the influenceon separation coefficient[刊... TL253 2003064131激光激活化学反应分离同位素反应池参数确定及其影响=Determination of parameters of reaction cell for chemicalreaction isotope separation by a laser activation and the influenceon separation coefficient[刊,中]/李育德(四川大学光电系.四川,成都(610064)),陈梅…∥激光杂志.-2002,23(6).-34-36在气体分子运动论、碰撞理论、流体力学和光化学反应、热化学反应及高斯光束理论基础上建立了位于激光器腔内外的反应池的设计尺寸同各相关参量和同位素产物产率、同位素分离系数间的关系,并给出了一些计算结果。图2表1参3(杨妹清) 展开更多

关键词 原子蒸气激光同位素分离 反应池 光化学反应 气体分子运动论 高斯光束 参数确定 流体力学 反应分离 热化学反应 相关参量

在线阅读 下载PDF 职称材料