CN117154538A - 一种锂同位素分离用的激光锁频装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锂同位素分离用的激光锁频装置及使用方法，涉及锂同位素分离、激光器稳频的技术领域，包括激光模块、光学器件、锂原子气室、锁频电路模块；激光模块包含中心波长671nm的可调谐半导体激光器、光隔离器、耦合整形光路器件，光学器件用于锁定激光器的频率，锂原子气室包含真空、配气、水冷、控温、吹气子系统，可防止锂蒸汽粘附到玻璃窗上堵塞光路，锁频电路模块用于产生误差信号后负反馈至激光器，调制并锁定激光器的出射光频率；装置具有光路简单、调节容易的特点，高温高密度锂原子气室不仅有效避免了锂原子粘附到两侧玻璃窗堵塞光路的问题，而且避免了锂氧化可获得更纯净的锂原子蒸汽。
Description
技术领域
本发明涉及锂同位素分离、激光器稳频的技术领域，更具体的是涉及锂同位素分离用的激光锁频装置及使用方法。
背景技术
随着全球人口的增长和经济的迅猛发展，对能源的需求也不断增加,其中核能尤为突出。6Li和7Li是锂的两种稳定同位素，天然丰度分别为7.52％和92.48％。在核聚变堆中，通过中子轰击6Li产生氚和氦，从而实现氚的增殖，使6Li成为可控核聚变的增值材料。同时，7Li被用作核裂变反应堆的堆芯冷却剂和导热剂，并可用作第4代钍基熔盐堆介质。因此世界各国都相当重视锂同位素的分离。
在现有公布的锂同位素分离的方法中，锂同位素大规模化生产的方法仅有锂汞齐法，但分离过程中使用大量的汞对人体和环境的巨大潜在危害制约了其发展。其余几种化学方法的过程繁琐，需要多级相分离、浓缩、相转换等操作，并产生大量废弃物需要处理，不利于工业化生产。基于激光束对锂同位素的选择性激发来实现锂同位素分离的物理方法，具有高度选择性，工艺流程短，不产生废弃物，绿色环保而受到广泛关注。其中激光器的窄线宽和频率的稳定性对锂同位素分离有至关重要的影响。
可调谐半导体激光器能够利用激光在外腔的反馈振荡来压缩激光的线宽，使其达到MHz甚至几百kHz量级。但是，由于外腔环境的不稳定性和激光管等元件热效应等因素的影响，激光器的频率长时间漂移量很大，通常能达到一小时10MHz左右的偏移，甚至可能导致激光模式改变。频率的不稳定性无法满足锂同位素分离的技术要求。因此，需要对激光进行锁频，压窄激光线宽的同时降低频率的长期漂移。
饱和吸收锁频是最常用的锁频方法，其装置简单、频率稳定性好，该方法涉及原子气室和对打光束重合两种重要的技术。对于锂金属原子，其具有很强的化学活性且需要在高温下产生高密度的原子蒸汽，而温度升高后高密度锂原子的运动速度过快极易粘附到玻璃窗上堵塞光路，需要定期清洁或更换玻璃窗，严重影响实验的长期稳定性。
传统饱和吸收锁频方法(申请号：CN201510110737.3；CN201520006897.9；CN202020778135.1)是将激光器输出的激光分成三束光，在原子气室中有两束较弱的平行光通过，它们被称为参考光和探测光。另外还有一束较强的光，被称为泵浦光。泵浦光从相反的方向射入原子气室，与探测光对射，形成饱和吸收谱结构。经过原子气室的参考光进入光电二极管，包含多普勒展宽本底信息。探测光得到的饱和吸收谱信息与参考光得到的多普勒本底信号进行比较，以获取无多普勒展宽的饱和吸收谱信息。然而该方法对于工程应用而言并不理想，一是多光束增加了装置的复杂性和体积，二是光束对打的重合程度依赖于分光玻璃片的厚度和表面反射率，重合性不易调节。
二向色原子蒸汽激光锁频方法(申请号：CN201811302407.4；
CN202111272869.8；CN202010886569.8；CN201510942254.X)，是利用原子塞曼能级对线偏振光的吸收差异，检测偏振的变化来锁频。虽较传统方法减少了光路元件，但产生塞曼劈裂需要百高斯到千高斯量级的磁场。这对线圈绕制、散热和供电等提出了非常高的要求，降低了工程应用的操作简易性。
除了以上提到的两种常见激光锁频方法外，还有在饱和光路中采用声光调制或电光调制以及超稳腔等实现激光频率稳定(申请号：CN201510725416.4；
CN202310492175.8；CN202211525315.9)。然而偏频范围有限，调制器价格昂贵，锁频操作复杂和精度高，限制了其广泛应用的可能性。
综上所述，高温高密度锂原子气室的玻璃窗容易堵塞激光光路，需要定期清洁或更换玻璃窗，严重影响实验的长期稳定性。同时现有饱和吸收锁频光路调节难度大，限制了工程应用的可行性。鉴于此，本发明专利提出了相应的解决方法。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有技术中存在的高温高密度锂原子气室的玻璃窗易堵塞激光光路和饱和吸收锁频光路调节难度大的问题，提出一种锂同位素分离用的激光锁频装置及使用方法。
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种锂同位素分离用的激光锁频装置，包括激光模块、光学器件、锂原子气室、锁频电路模块，所述激光模块包括可调谐半导体激光器、光隔离器、耦合整形光路器件，所述光学器件包括半波片、偏振分光棱镜(PBS)、反射镜、四分之一波片、光电二极管，所述光学器件用于将激光模块出射的激光分束后射入锂原子气室、光束对打、以及将光信号转换为电信号，所述锂原子气室包括真空子系统、配气子系统、水冷子系统、控温子系统、吹气子系统、四通管道、丝网、玻璃窗和矩形定位块。
优选的，所述可调谐半导体激光器的中心波长为671nm，所述可调谐半导体激光器由671nm激光增益芯片、体光栅、热电制冷器和热敏电阻元件构成，且构成部件均贴装在同一个基板上，整体结构紧凑，环境适用性好。
优选的，所述真空子系统包括真空获取设备和测量设备，所述真空获取设备由分子泵、机械泵、真空泵构成，所述真空测量设备由电离、电阻真空规计构成。
优选的，所述配气子系统包括氩气瓶、减压阀、连接气管、真空微调阀。
优选的，所述水冷子系统包括四个不锈钢环、四个不锈钢管、四个宝塔接头，每个不锈钢管头焊接外径8mm的宝塔接头，可与外部水冷机相接以达到循环冷却的目的。
优选的，所述控温子系统包括镍铬加热丝、恒流电源、K型热电偶、测温仪、保温层，所述K型热电偶、测温仪完成温度测量，反馈给恒流电源，完成温度控制。
优选的，所述吹气子系统包括吹气管道、真空微调阀。
优选的，所述锁频电路模块包括调制信号源、乘法器、低通滤波器、P ID电路，通过示波器观测产生的误差信号，并负反馈至激光器，调制并锁定激光器的出射光频率。
一种锂同位素分离用的激光锁频装置的使用方法，包括以下步骤：
一、打开四通管道的一侧法兰，将丝网放置在四通管道内部中央处，氩气瓶通过连接气管和真空微调阀连接到与四通管道的其中一个法兰后，通入氩气保护气，在保护气的氛围中将锂金属放置到四通管道的腔体中央后重新拧紧最开始的法兰，关闭配气系统；
二、启动真空抽气系统，将四通管道腔体内真空度抽到实验要求的真空值；
三、通过水冷子系统的宝塔接头与外部水管、水冷机相接，启动水冷机以达到冷却管道壁的目的；
四、启动激光模块，通过热电制冷器和电流控制器来设定激光器的温度和电流，将其设置到室温和高于阈值电流点，待671nm激光增益芯片出光后，通过反复调节将阈值电流尽可能降低来获得最佳工作状态，即获得最好的电流-功率曲线，同时打开波长计观察室温下激光器波长在670nm左右，通过轻微调节电流和微小温度改变，找到一个连续几个GHz不跳模的目标工作点，最终得到输出功率满足实验要求，输出波长覆盖锂同位素D线跃迁的激光；
五、调节光路器件，通过调节四分之一波片后方的反射镜，使得泵浦光通过四分之一波片和第二反射镜后与自身原光路对打重合，借助两个光阑作为辅助工具，通过调节使首次射入原子气室的泵浦光和经第二反射镜反射后的光均通过两个光阑中心，即实现了光路重合对打；
六、关闭真空系统，启动配气系统，氩气通过氩气瓶、减压阀、真空微调阀分别进入管道和吹气管，同时通过控温子系统对玻璃窗低温加热和管道中心高温加热区进行加热，锂金属在给定温度的中心高温加热区蒸发成锂金属蒸汽；
七、打开示波器，通过锁频电路模块中的调制信号源加低频正弦信号在激光器的驱动电流上，获取经过调制后的微分误差信号；
八、将微分误差信号送入微分误差信号滤波器中，利用比例积分微分(P ID)电路将微分误差信号调整到合适的反馈增益和带宽，最后将微分误差信号送入激光二极管驱动电流上，调制并锁定激光器的出射光频率。
优选的，所述步骤六中通入氩气保护气时，通过示波器观察饱和吸收谱的幅值，找到当氩气注入到真空度显示为一数值时，谱线的幅值最高，进而在达到缓冲目的同时又获得好的锁频信号。
本发明的有益效果如下：
1、针对高温高密度锂原子气室玻璃窗易堵塞激光光路的问题，增加了锂原子气室长度，增加了光与蒸汽相互作用概率，增加了锁频信号的强度，从而提高了锁频精度。其次将整个气室分为中心高温加热区-冷却区-窗口低温加热区，在水冷、控温子系统与丝网的共同配合下，中心区域的高温锂蒸汽在冷却区冷凝变成锂液体，通过丝网表面张力的作用重新带回管道中心。在靠近第一和第四水冷子系统时，管道直径变小，呈喇叭口状，更加利于锂液体的回流。管道里的氩气环境，加热的玻璃窗口，以及窗口处吹入氩气三种措施，更大程度的避免了玻璃窗被逃逸出冷却区的残余锂蒸汽覆盖的可能性。另外加热区用云母绕包和玻璃纤维编织层覆盖的2080镍铬丝来实现，绕线时采用双丝缠制有效抵消磁场，进而降低锂原子能级的塞曼劈裂对锁频造成的干扰。采用该方案彻底解决了高温高密度锂原子气室玻璃窗容易堵塞激光的问题，有利于实验的长期稳定性，进一步提高了激光锁频的精度。
2、中心波长671nm的可调谐半导体激光器，内部的体全息光栅具有窄的光谱响应、小的空间接受角、高的光学损伤阈值以及机械和热稳定性的特点，高温下表现出优异的稳定性，选频温漂系数小，可用来制作环境适应性更可靠的激光器。激光通过偏振分光棱镜(PBS)和半波片，分成低功率参考光和高功率泵浦光两束。参考光通过第一反射镜后直接射入高温高密度锂原子气室，其被第二光电二极管探测。泵浦光经PBS反射后入射到原子气室，从原子气室射出的激光通过四分之一波片和第二反射镜实现自身对打后被第一光电二极管探测。两只光电二极管获得的信号均输入到锁频电路模块进行处理。在对打光束的重合技术中借助两个光阑作为辅助工具，当首次射入原子气室的泵浦光和经第二反射镜反射后的光均调节通过两个光阑中心时，即可实现光路对打重合。相比已有的方案，减少了镜片数目，仅通过调节第二反射镜使光路重合，降低了锁频光路的调节难度，提高了光路系统的稳定性和可操作性。
附图说明
图1是本发明的锂同位素分离用的激光锁频装置系统示意图；
图2是本发明的锂原子气室示意图。
附图标记：1、激光模块；2、半波片；3、偏振分光棱镜(PBS)；4、第一反射镜；5、第一光电二极管；6、第二光电二极管；7、四分之一波片；8、第二反射镜；9、锂原子气室；10、锁频电路模块；11、示波器；12、四通管道；13、左侧高硼硅玻璃窗；14、窗口低温加热区；15、左侧CF35内焊型法兰；16、吹气口；17、吹入氩气；18、矩形定位块；19、第一法兰；20、第一水冷子系统；21、第三法兰；22、CF35转CF16双面法兰；23、真空微调阀；24、连接气管；25、减压阀；26、氩气瓶；27、第四法兰；28、四通法兰；29、电离真空规计；30、电阻真空规计；31、CF35真空挡板阀；32、真空获取设备；33、丝网；34、第二水冷子系统；35、中心高温加热区；36、恒流电源；37、K型热电偶；38、测温仪；39、保温层；40、第三水冷子系统；41、第四水冷子系统；42、第二法兰；43、右侧CF35内焊型法兰；44、右侧高硼硅玻璃窗。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
请参阅图1-2，本发明提供以下技术方案：
一种锂同位素分离用的激光锁频装置，包括一激光模块1、光学器件、锂原子气室9、锁频电路模块10。
一、激光模块：激光模块1包含中心波长671nm的可调谐半导体激光器、光隔离器、耦合整形光路器件，中心波长671nm的可调谐半导体激光器由671nm激光增益芯片、体光栅、热电制冷器和热敏电阻元件构成，所有部件贴装在一个基板上，整体结构紧凑，环境适用性好，光隔离器为隔离度均为30dB的双极隔离器，耦合整形光路器件为快轴准直镜和慢轴准直镜。
二、光学器件：光学器件包括半波片2，偏振分光棱镜(PBS)3，第一反射镜4、第二反射镜8，四分之一波片7，第一光电二极管5、第二光电二极管6，其用于将激光模块出射的激光分束后射入锂原子气室，光束对打，以及将光信号转换为电信号。
三、锂原子气室：锂原子气室9包括真空子系统、配气子系统、水冷子系统、控温子系统、吹气子系统、四通管道12、丝网33、玻璃窗和矩形定位块18。
(1)真空子系统包括电离真空规计29、电阻真空规计30、CF35真空挡板阀31、真空获取设备32；其通过第四法兰27连接四通法兰28后与四通管道12连接，真空获取设备32通过CF35真空挡板阀31与四通法兰28连接；
(2)配气子系统包括真空微调阀23、连接气管24、减压阀25、氩气瓶26；其通过第三法兰21连接CF35转CF16双面法兰22后与四通管道12连接；
(3)水冷子系统包括第一水冷子系统20、第二水冷子系统34，第三水冷子系统40，第四水冷子系统41；四个水冷系统为四个304不锈钢环、四个304不锈钢管、四个宝塔接头构成，不锈钢环焊接在四通管道12外壁，每个不锈钢环上有两个直径8mm的不锈钢管。每个不锈钢管头焊接外径8mm的宝塔接头，可与外部水冷机相接以达到循环冷却的目的；
(4)控温子系统包括控温窗口低温加热区14、中心高温加热区35、恒流电源36、K型热电偶37、测温仪38、保温层39；2080镍铬加热丝用于窗口低温加热区14和中心高温加热区35升温，其外层有云母绕包和玻璃纤维编织层，绕线时采用双丝绕制，包裹保温层39，K型热电偶37、测温仪38完成温度测量，反馈给恒流电源36，完成温度控制；
(5)吹气子系统包括吹气口16、吹入氩气17、真空微调阀；吹气口16焊接在安装玻璃窗处两个CF35内焊法兰处，且可与外部氩气系统连接；
(6)四通管道12为304不锈钢材质，耐烘烤，出气率低，适合真空环境使用，四个端部均为CF35内焊型法兰。管道在靠近第一水冷子系统20和第四水冷子系统41时，管道直径变小，呈喇叭口状；
(7)丝网33为200目不锈钢网，其放置在四通管道12内部中央处；
(8)矩形定位块18对称焊接在第一法兰19与第二法兰42外壁两侧，且四个矩形定位块中间开有M6螺纹孔；
(9)玻璃窗包括左侧高硼硅玻璃窗13和右侧高硼硅玻璃窗44，左侧CF35内焊型法兰15和右侧CF35内焊型法兰43，通过螺栓与第一法兰19和第二法兰42连接。
四、锁频电路模块：锁频电路模块10由自主研制的调制信号源、乘法器、低通滤波器、PID电路组成。通过示波器11观测产生误差信号并负反馈至激光器，调制并锁定激光器的出射光频率。
本实施例中：
一、激光模块1中，中心波长671nm的可调谐半导体激光器，由671nm激光增益芯片出射的种子光经过光隔离器与耦合整形光路器件后，通过半波片2与偏振分光棱镜(PBS)3进行分束，分为功率较强的泵浦光和功率相对较弱的参考光。参考光通过第一反射镜4进入锂原子气室9，泵浦光仅通过四分之一波片7和第二反射镜8后与自身原光路对打重合消除多普勒本底。最终反射后的光和参考光都分别进入第一光电二极管5和第二光电二极管6，输入锁频电路模块10处理。
二、为了将激光器的频率锁定在锂原子的饱和吸收线上，需要对出射激光频率进行调制。通过锁频电路模块10中的调制信号源，在出射激光频率上加一低频正弦信号直接调制在激光器的驱动电流上。经过调制的扫描谱信号可作为误差信号，该误差信号通过滤波器滤除高频分量和噪声后输出低频信号，经过PID电路后作为控制信号，该控制信号负反馈到激光频率控制器上，使得激光器的频率锁定在锂原子精细光谱的某条跃迁线上，其中示波器11用于实时监测相关信号。
三、锂原子气室9的机械加工部件均为不锈钢材质，耐烘烤，出气率低，适合真空系统使用。四通管道12上的第一法兰19、第二法兰42、第三法兰21、第四法兰27均采用标准CF35法兰，且4个矩形定位块18对称焊接在第一法兰19与第二法兰42外壁两侧有M6通孔，方便锂原子气室9与光学平台连接。锂原子气室9长度在50cm以上，光与蒸汽相互作用概率增加，增加了锁频信号的强度，提高了锁频精度。丝网33为200目不锈钢网，其放置在四通管道12腔体内部，高温锂蒸汽在冷却区冷凝变成锂液体，通过丝网33表面张力的作用重新带回管道中心，便于锂的回流与重复利用。由于在特定温度下杂质的蒸汽压通常与锂蒸汽压不同，具有较高蒸汽压的杂质浓度低，它们不会再次凝结，与锂分离。而高温锂蒸汽在水冷子系统与喇叭口状管道的配合下，冷凝回流不断得到纯化。同时在真空子系统、配气子系统、水冷子系统、控温子系统和吹气子系统的共同作用下防止高温高密度锂蒸汽覆盖玻璃窗堵塞激光光路。
一种锂同位素分离用的激光锁频装置的使用方法，包括以下步骤：
一、打开一侧CF35内焊型法兰，将丝网放置在四通管道内部中央处后，氩气瓶通过连接气管和真空微调阀连接到与第三法兰后，通入氩气保护气，在保护气的氛围中将锂金属放置到腔体中央后重新拧紧CF35内焊型法兰，关闭配气系统；
二、启动真空抽气系统，将腔体内真空度抽到实验要求的真空值。
三、通过水冷子系统的宝塔接头与外部水管、水冷机相接，启动水冷机以达到冷却管道壁的目的。
四、启动激光模块，通过热电制冷器和电流控制器来设定激光器的温度和电流，将其设置到室温和高于阈值电流点，待671nm激光增益芯片出光后，通过反复调节将阈值电流尽可能降低来获得最佳工作状态，即最好的电流-功率曲线，同时打开波长计观察室温下激光器波长在670nm左右，通过轻微调节电流和温度微小改变，找到一个连续几个GHz不跳模的目标工作点。最终得到输出功率满足实验要求，输出波长覆盖锂同位素D线跃迁的激光。
五、调节好光路器件，尤其注意通过调节四分之一波片后方的反射镜，使得泵浦光通过四分之一波片和第二反射镜后与自身原光路对打重合。借助两个光阑作为辅助工具，通过调节使首次射入原子气室的泵浦光和经第二反射镜反射后的光均通过两个光阑中心，即实现了光路重合对打。
六、关闭真空系统，启动配气系统，氩气通过氩气瓶、减压阀、真空微调阀分别进入管道和吹气管。同时通过控温子系统对玻璃窗低温加热和管道中心高温加热区进行加热，锂金属在给定温度的中心高温加热区蒸发成锂金属蒸汽。
七、打开示波器，通过锁频电路模块中的调制信号源加一低频正弦信号在激光器的驱动电流上，获取经过调制后的微分误差信号。
八、将微分误差信号送入微分误差信号滤波器中，利用比例积分微分(P ID)电路将微分误差信号调整到合适的反馈增益和带宽。最后将微分误差信号送入激光二极管驱动电流上，调制并锁定激光器的出射光频率。
九、为了达到缓冲的目的同时又获得好的锁频信号，在进行配气系统氩气注入的过程中可随时通过示波器观察饱和吸收谱的幅值，找到当氩气注入到真空度显示为一数值时，谱线的幅值最高；
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于，包括激光模块、光学器件、锂原子气室、锁频电路模块，所述激光模块包括可调谐半导体激光器、光隔离器、耦合整形光路器件，所述光学器件包括半波片、偏振分光棱镜(PBS)、反射镜、四分之一波片、光电二极管，所述锂原子气室包括真空子系统、配气子系统、水冷子系统、控温子系统、吹气子系统、四通管道、丝网、玻璃窗和矩形定位块。
2.根据权利要求1所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于：所述可调谐半导体激光器的中心波长为671nm，所述可调谐半导体激光器由671nm激光增益芯片、体光栅、热电制冷器和热敏电阻元件构成，且构成部件均贴装在同一个基板上。
3.根据权利要求1所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于：所述真空子系统包括真空获取设备和测量设备，所述真空获取设备由分子泵、机械泵、真空泵构成，所述真空测量设备由电离、电阻真空规计构成。
4.根据权利要求1所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于：所述配气子系统包括氩气瓶、减压阀、连接气管、真空微调阀。
5.根据权利要求1所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于：所述水冷子系统包括四个不锈钢环、四个不锈钢管、四个宝塔接头。
6.根据权利要求1所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于：所述控温子系统包括镍铬加热丝、恒流电源、K型热电偶、测温仪、保温层。
7.根据权利要求1所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于：所述吹气子系统包括吹气管道、真空微调阀。
8.根据权利要求1所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置，其特征在于：所述锁频电路模块包括调制信号源、乘法器、低通滤波器、PID电路。
9.一种锂同位素分离用的激光锁频装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
一、打开四通管道的一侧法兰，将丝网放置在四通管道内部中央处，氩气瓶通过连接气管和真空微调阀连接到与四通管道的其中一个法兰后，通入氩气保护气，在保护气的氛围中将锂金属放置到四通管道的腔体中央后重新拧紧最开始的法兰，关闭配气系统；
二、启动真空抽气系统，将四通管道腔体内真空度抽到实验要求的真空值；
三、通过水冷子系统的宝塔接头与外部水管、水冷机相接，启动水冷机以达到冷却管道壁的目的；
四、启动激光模块，通过热电制冷器和电流控制器来设定激光器的温度和电流，将其设置到室温和高于阈值电流点，待671nm激光增益芯片出光后，通过反复调节将阈值电流尽可能降低来获得最佳工作状态，即获得最好的电流-功率曲线，同时打开波长计观察室温下激光器波长在670nm左右，通过轻微调节电流和微小温度改变，找到一个连续几个GHz不跳模的目标工作点，最终得到输出功率满足实验要求，输出波长覆盖锂同位素D线跃迁的激光；
五、调节光路器件，通过调节四分之一波片后方的反射镜，使得泵浦光通过四分之一波片和第二反射镜后与自身原光路对打重合，借助两个光阑作为辅助工具，通过调节使首次射入原子气室的泵浦光和经第二反射镜反射后的光均通过两个光阑中心，即实现了光路重合对打；
六、关闭真空系统，启动配气系统，氩气通过氩气瓶、减压阀、真空微调阀分别进入管道和吹气管，同时通过控温子系统对玻璃窗低温加热和管道中心高温加热区进行加热，锂金属在给定温度的中心高温加热区蒸发成锂金属蒸汽；
七、打开示波器，通过锁频电路模块中的调制信号源加低频正弦信号在激光器的驱动电流上，获取经过调制后的微分误差信号；
八、将微分误差信号送入微分误差信号滤波器中，利用比例积分微分(PID)电路将微分误差信号调整到合适的反馈增益和带宽，最后将微分误差信号送入激光二极管驱动电流上，调制并锁定激光器的出射光频率。
10.根据权利要求9所述的一种锂同位素分离用的激光锁频装置的使用方法，其特征在于：所述步骤六中通入氩气保护气时，通过示波器观察饱和吸收谱的幅值，找到当氩气注入到真空度显示为一数值时，谱线的幅值最高，进而在达到缓冲目的同时又获得好的锁频信号。
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