CN115845609A - 一种分离锂同位素的方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种分离锂同位素的方法，其中，所述方法包括：清洗同位素分离器中的离子源和接收器；将脱水后的氯化锂放入离子源的干锅内；将离子源以及接收器装配到同位素分离器中；对同位素分离器中的分离室进行抽真空，以对氯化锂中的锂同位素进行分离。本发明有效地实现了锂同位素的分离。
Description
技术领域
本发明属于同位素分离技术领域，特别涉及一种分离锂同位素的方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
锂（Li）是一种非常重要的轻核材料，而6Li 和7Li 的同位素丰度是一个重要的质量指标和技术参数。为了准确可靠地测量锂的同位素丰度，必须有一系列不同丰度的锂同位素标准物质来校准测量仪器。
国内现有的同位素电磁分离器技术，尚未对锂同位素的分离提出整套分离工艺，无法满足市场对锂同位素的需要。
因此，需要设计一种分离锂同位素的方法、装置、电子设备及存储介质，以解决上述技术问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种分离锂同位素的方法，其中，所述方法包括：
清洗同位素分离器中的离子源和接收器；
将脱水后的氯化锂放入离子源的干锅内；
将离子源以及接收器装配到同位素分离器中；
对同位素分离器中的分离室进行抽真空，以对氯化锂中的锂同位素进行分离。
进一步地，所述对氯化锂中的锂同位素进行分离后，还包括如下步骤：
对分离出的Li同位素进行提取后入库。
进一步地，所述对氯化锂中的锂进行分离，包括：
使用第一高压电源对离子源的引出极加n kV正高压，从而形成电场，以引出束流。
进一步地，所述对氯化锂中的锂进行分离，还包括：
使用第二高压电源对离子源的聚焦极加m kV负高压，从而形成电场，以聚焦束流。
进一步地，抽真空后，所述分离室内的真空度小于（1-2) X 10-3Pa。
一方面，本发明提供一种分离锂同位素的系统，所述系统包括：
清洗模块，用于清洗同位素分离器中的离子源和接收器；
动作模块，用于将脱水后的氯化锂放入离子源的干锅内；
装配模块，用于将离子源以及接收器装配到同位素分离器中；
处理模块，对同位素分离器中的分离室进行抽真空，以对氯化锂中的锂同位素进行分离。
进一步地，所述对氯化锂中的锂同位素进行分离后，还包括如下步骤：
对分离出的Li同位素进行提取后入库。
进一步地，抽真空后，所述分离室内的真空度小于（1-2) X 10-3Pa。
另一方面，本发明还提供一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述方法的步骤。
另一方面，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本发明提供了一种分离锂同位素的方法、装置、电子设备及存储介质，保证锂同位素分离，同时提供了整套锂同位素的分离方式。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一个简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了根据本发明实施例的一种分离锂同位素的方法的流程图。
图2示出了根据本发明实施例的一种分离锂同位素的系统结构图。
图3示出了根据本发明实施例的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的，本发明提供一种分离锂同位素的方法，其中，所述方法包括：
清洗同位素分离器中的离子源和接收器；
将脱水后的氯化锂放入离子源的干锅内；
将离子源以及接收器装配到同位素分离器中；
对同位素分离器中的分离室进行抽真空，以对氯化锂中的锂同位素进行分离。
下面对本发明的一种分离锂同位素的方法进行详细地描述。
对同位素分离器中的离子源和接收器进行清洗，然后将采购的氯化锂LiCL进行脱水处理。
将脱水后的氯化锂LiCL放在离子源的坩埚中（石墨坩埚），将离子源和接收器装配到同位素分离器的分离室相应位置，并用真空系统对分离室抽真空，使分离室内真空度小于指定值，示例性的，该指定值为（1-2) X 10-3Pa。使用第一高压电源对离子源的引出极加n（n的取值为30-35）kV正高压，从而形成电场，以引出束流（离子束的束流）；使用第二高压电源对离子源的聚焦极加m （m的取值为5-20）kV负高压，从而形成电场，以聚焦束流（离子束的束流）。
在本实施例中，氯化锂LiCL的压力蒸汽形成方式包括：
使用第一电压和第一电流的第一低压电源，对放置氯化锂LiCL的坩埚进行加热并保持在设定温度，以使氯化锂LiCL产生保持稳定电弧放电的压力蒸汽；其中，所述坩埚为同位素电磁分离器中，离子源的坩埚。另外，示例性的，第一低压电源的第一电压为7-10V，第一低压电源的第一电流为90-100A，设定温度为700-800℃。
在本发明的一个实施例中，电子的形成方式包括：
为了在离子源的弧放电室中获得对气体进行电离的电子，使用第二低压电源对阴极施加第二电压和第二电流，并使用第三低压电源对灯丝施加第三电压和第三电流，以使阴极发出电子。在本实施例中，示例性的，第二低压电源的第二电压为100-120V，第二低压电源的第二电流为2-4A；第三低压电源的第三电压为7-10V，第三电流为110-130A。
在本发明的一个实施例中，氯化锂LiCL的压力蒸汽在同位素电磁分离器的弧放电室中形成放电的团状等离子体，包括：
为了对所形成的工作物质的蒸汽（即氯化锂LiCL的压力蒸汽）进行电离，保证等离子体在离子源的弧放电室中形成，使用第四电压和第四电流的第四低压电源对同位素电磁分离器的弧放电室加热，以使用阴极发出的电子束对氯化锂LiCL的压力蒸汽进行电离，形成放电的团状等离子体，示例性的，第四低压电源的第四电流为25-35A，第四电压为30-40V。
在本发明的一个实施例中，使离子源弧放电室中形成的氯化锂LiCL的团状等离子体在离子源出口处形成离子束，该离子束在设定静磁场的作用下按离子的质量被分离成多股同位素离子束，示例性的，通过被分成2股同位素离子束，设定的静磁场的磁感应强度为0.35T。
在本发明的一个实施例中，如上述所提，所述同位素电磁分离器包括接收器，其中，所述接收器上设有多个口袋，多个所述口袋，分别用于接收多股同位素离子束，因此，形成的多股同位素离子束可由磁场聚束到接收器的不同接收口袋内，可示例性的，口袋有2个，2个口袋能接收2股同位素离子束。
另外，在本实施例中，最终能获得Li的同位素如下：
-富集度为99.96%的同位素6Li— 2 g；
-富集度为99.99%的同位素7Li— 27 g。
在本实施例中，还提供一种分离锂同位素的提取方法，其中，所述提取方法包括：
在通过2个口袋，将2股同位素离子束接收后，将接收器从分离室上拆下，采用阳极浸泡法从对应口袋中取出对应同位素,分析所得富含同位素的溶液的丰度，并加工成最终产品。
另外，在本发明中，一种分离锂同位素的方法还包括如下的步骤：
将离子源和接收器装配到分离室相应位置后，同位素电磁分离器通水（为了冷却离子源以及同位素电磁分离器内的其他部件）、通电（使离子源、真空泵、磁场线圈等用电设备进行通电），进行氯化锂LiCL的同位素分离。
在分离室抽真空后，离子源发射的多股同位素离子束由磁场聚束到接收器的不同接收口袋内，分离结束后，使分离器的线圈、离子源断电，然后真空室破空（接收器处于真空中，需要破空才能取出接收器的口袋）。
在多股同位素离子束由磁场聚束到接收器的不同接收口袋内后，拆下接收器，然后对接收器口袋内的Li同位素进行提取过程；
在对对接收器口袋内的Li同位素进行提取后，对Li同位素进行提纯；
在对Li同位素进行提纯后，对Li同位素进行化学分析；
在对Li同位素进行化学分析后，对Li同位素进行质朴分析；
在对Li同位素进行质朴分析后，对对Li同位素存入同位素库。
综上，本发明保证钙同位素产能，同时提供整套钙同位素的分离工艺。
另一方面，如图2所示的，本发明还提供一种分离锂同位素的系统，所述系统包括：
清洗模块，用于清洗同位素分离器中的离子源和接收器；
动作模块，用于将脱水后的氯化锂放入离子源的干锅内；
装配模块，用于将离子源以及接收器装配到同位素分离器中；
处理模块，对同位素分离器中的分离室进行抽真空，以对氯化锂中的锂同位素进行分离。
在本发明中，本发明还提供一种分离锂同位素的系统各步骤实现的功能以及方式与本发明一种分离锂同位素的方法各部分实现的功能以及方式一一对应，因此，在此不再赘述。
如图3所示，本发明实施例提供了一种电子设备，包括处理器101、通信接口102、存储器103和通信总线104，其中，处理器101，通信接口102，存储器103通过通信总线104完成相互间的通信，存储器103，用于存放计算机程序；
在本发明一个实施例中，处理器101，用于执行存储器103上所存放的程序时，实现前述任意一个方法实施例提供的延迟焦化产物预测方法的步骤。
本发明实施例提供的电子设备，其实现原理和技术效果与上述实施例类似，此处不再赘述。
上述存储器103可以是诸如闪存、EEPROM（电可擦除可编程只读存储器）、EPROM、硬盘或者ROM之类的电子存储器。存储器103具有用于执行上述方法中的任何方法步骤的程序代码的存储空间。例如，用于程序代码的存储空间可以包括分别用于实现上面的方法中的各个步骤的各个程序代码。这些程序代码可以从一个或者多个计算机程序产品中读出或者写入到这一个或者多个计算机程序产品中。这些计算机程序产品包括诸如硬盘，光盘（CD）、存储卡或者软盘之类的程序代码载体。这样的计算机程序产品通常为便携式或者固定存储单元。该存储单元可以具有与上述电子设备中的存储器103类似布置的存储段或者存储空间等。程序代码可以例如以适当形式进行压缩。通常，存储单元包括用于执行根据本发明的实施例的方法步骤的程序，即可以由例如诸如101之类的处理器读取的代码，这些代码当由电子设备运行时，导致该电子设备执行上面所描述的方法中的各个步骤。
本发明的实施例还提供了一种计算机可读存储介质。上述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，上述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的延迟焦化产物预测方法的步骤。
该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的设备/装置中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该设备/装置中。上述计算机可读存储介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被执行时，实现根据本发明实施例的方法。
根据本发明的实施例，计算机可读存储介质可以是非易失性的计算机可读存储介质，例如可以包括但不限于：便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、可擦式可编程只读存储器（EPROM或闪存）、便携式紧凑磁盘只读存储器（CD-ROM）、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本发明中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种分离锂同位素的方法，其中，所述方法包括：
清洗同位素分离器中的离子源和接收器；
将脱水后的氯化锂放入离子源的干锅内；
将离子源以及接收器装配到同位素分离器中；
对同位素分离器中的分离室进行抽真空，以对氯化锂中的锂同位素进行分离。
2.根据权利要求1所述的一种分离锂同位素的方法，其中，所述对氯化锂中的锂同位素进行分离后，还包括如下步骤：
对分离出的Li同位素进行提取后入库。
3.根据权利要求1所述的一种分离锂同位素的方法，其中，所述对氯化锂中的锂进行分离，包括：
使用第一高压电源对离子源的引出极加n kV正高压，从而形成电场，以引出束流。
4.根据权利要求1所述的一种分离锂同位素的方法，其中，所述对氯化锂中的锂进行分离，还包括：
使用第二高压电源对离子源的聚焦极加m kV负高压，从而形成电场，以聚焦束流。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种分离锂同位素的方法，其中，抽真空后，所述分离室内的真空度小于（1-2) X 10-3 Pa。
6.一种分离锂同位素的系统，所述系统包括：
清洗模块，用于清洗同位素分离器中的离子源和接收器；
动作模块，用于将脱水后的氯化锂放入离子源的干锅内；
装配模块，用于将离子源以及接收器装配到同位素分离器中；
处理模块，对同位素分离器中的分离室进行抽真空，以对氯化锂中的锂同位素进行分离。
7.根据权利要求6所述的一种分离锂同位素的系统，其中，所述对氯化锂中的锂同位素进行分离后，还包括如下步骤：
对分离出的Li同位素进行提取后入库。
8.根据权利要求7所述的一种分离锂同位素的系统，其中，抽真空后，所述分离室内的真空度小于（1-2) X 10-3 Pa。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8任一项所述方法的步骤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Country or region after: Zhong Guo Address after: Room 7501, Floor 5, Building 1, Yard 6, Dijin Road, Haidian District, Beijing 100089 Applicant after: Guodian Investment Nuclear Power Tongchuang (Beijing) Technology Co.,Ltd. Address before: Room 7501, Floor 5, Building 1, Yard 6, Dijin Road, Haidian District, Beijing 100089 Applicant before: Beijing nuclear Tongchuang Technology Co.,Ltd. Country or region before: Zhong Guo |
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| CB02 | Change of applicant information |