JP2000357832A - 化学的酸素ヨウ素レーザー系 - Google Patents

化学的酸素ヨウ素レーザー系

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JP2000357832A
JP2000357832A JP2000167004A JP2000167004A JP2000357832A JP 2000357832 A JP2000357832 A JP 2000357832A JP 2000167004 A JP2000167004 A JP 2000167004A JP 2000167004 A JP2000167004 A JP 2000167004A JP 2000357832 A JP2000357832 A JP 2000357832A
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mixing nozzle
oxygen
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monochloride
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Carl A Flegal
カール・エイ・フレガル
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
    • H01S3/095Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping using chemical or thermal pumping

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 化学的酸素ヨウ素レーザー系を提供するこ
と。 【解決手段】 高エネルギー・コヒーレント放射線ビー
ムを発生させるための化学的酸素ヨウ素レーザー系であ
って、一重項δ酸素のガス流を発生させるための1重項
δ酸素発生器と;分子状ヨウ素のガス流を発生させるた
めの分子状ヨウ素発生器と;一塩化ヨウ素のガス流を発
生させるための一塩化ヨウ素発生器と;前記ガス流を受
容して、混合流として前記ガス流を放出するための混合
ノズルとを含む前記化学的酸素ヨウ素レーザー系。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は一般に化学レーザー
系に関し、より詳しくは、化学的酸素ヨウ素レーザー
(COIL)系のヨウ素源としての一塩化ヨウ素と分子
状ヨウ素との使用に関する。
【0002】
【従来の技術】原子がその電子の1つをより低いエネル
ギー状態に落とすときに放射線の光子を放出するという
事実は、多くの軍事、産業及び医学的用途へのレーザー
の使用を可能にしている。“レーザー”なる用語は、放
射線の刺激された放出による光増幅(light am
plification by stimulated
emission of radiation)の頭文
字語である。レーザーは、その最も簡単な形において、
ガス又は液体を充填した、透明な結晶のロッド又は管か
ら成る。ミラーを一端に置き、半銀めっきミラー(ha
lf−silvered mirror)を他端に置
く。次に、エネルギーを加えることによって、例えば、
他の光源をレーザー中に照らすことによって、又は化学
反応を刺激することによって、レーザーを“ポンピン
グ”する。このプロセスはレーザー中の電子を高エネル
ギー状態に励起する。
【0003】ポンピング・プロセス中に、電子の一部は
自発的に低エネルギー状態に戻って、光子を放出する。
レーザーの側面方向に移動する光子は迅速に失われる
が、ロッド又は管の長さに沿って移動する光子はミラー
によって反射される。この作用は一般にレーザー利得
(laser gain)領域と通常呼ばれる面積にお
いて生ずる。これらの光子は他の励起原子に衝突する
と、これらの励起原子を刺激して、刺激する光子と同じ
方向に移動する、正確に同じエネルギーレベル(又は波
長)の光子を放出させる。この結果、高度に集束した強
い光ビームがレーザーの半銀めっき端部から漏出する。
この光ビームは一般的に高エネルギー・コヒーレント放
射線ビームと呼ばれ、より一般的にはレーザービームと
呼ばれる。
【0004】光子の波長はレーザー光放射(lasin
g)物質の原子の特性によって決定されるので、レーザ
ー光は単波長である。レーザー光は緻密なビームとして
伝わるので、多量のエネルギーを大きな距離にわたって
有意な損失無く運ぶことができる。レーザー・テクノロ
ジーにおける最近の開発に関しては、化学レーザー系
に、特にCOIL系に関心が高まりつつある。
【0005】COIL系は最初、軍事的用途のために開
発された;しかし、最近は、例えば金属切断用途のよう
なCOIL系の可能な産業的用途が注目されている。
【0006】COIL系では、塩素ガスが塩基性過酸化
水素(即ち、H22)(通常は、過酸化水素を混合した
KOH又はNaOH)の溶液と反応して、一重項δ酸素
又は一重項分子状酸素(O2 *、O21△)並びに他の記
号によって表記)とも呼ばれる励起酸素のガス流を生成
する。この一重項δ酸素のガス流は(典型的には、音速
に近い又は音速を超えさえする速度で)ヨウ素ガス分子
(即ち、I2)と衝突して、ヨウ素ガス分子を解離さ
せ、続いて、生じたヨウ素原子(即ち、I)を励起し
て、ヨウ素原子は1.315μmにおいてレーザー光放
射する。主要なレーザー副生成物は種々な塩(例えば、
NaCl又はKCl)と熱である。少量のヨウ素が全生
産量から洗い落とされる可能性がある。
【0007】図1は慣用的なCOIL系10の予定操作
の非常に簡略化された構成図である。最初の工程は、一
重項δ酸素を生成することである。これは、典型的には
液体形である塩基性過酸化水素の供給源12と、典型的
には気体形である分子状塩素の供給源14とを用意する
ことによって達成される。次に、これらの2種類の材料
を一重項δ酸素発生器16中に、それぞれ、適当なマニ
ホルド/流路アセンブリ18、20から装填又は注入す
ることができる。塩基性過酸化水素と分子状塩素ガスと
の間に生じた発熱反応はガス状一重項δ酸素と、例えば
塩及び熱のような、幾つかの副生成物とを生じる。熱は
例えば熱交換器のような適当なデバイス(図示せず)に
よって除去することができ、塩は例えばスクラバーのよ
うな適当なデバイス(図示せず)によって除去すること
ができる。慣用的なCOIL系10の種々な周知の補助
要素が説明の容易さのために省略されていることを、当
業者は理解するであろう。
【0008】ひと度、ガス状一重項δ酸素が生成された
ならば、次に、それを流動形で混合ノズル22中に適当
な時間に装填又は注入する。混合ノズル22はスロート
部分23を有し、スロート部分23は一般に混合ノズル
22を亜音速帯24と超音速帯26とに分割する;即
ち、一重項δ酸素ガス流は混合ノズルの1部分では亜音
速であり、混合ノズルの他の部分では超音速である。反
応物の混合は典型的に亜音速帯24において行われる。
【0009】分子状ヨウ素発生器28は適当なマニホル
ド/流路アセンブリ30によって混合ノズル22に連通
している。次に、適当な時間に、分子状ヨウ素ガスを、
一重項δ酸素発生器16から流動する一重項δ酸素ガス
と完全に混合するまで“プーリング”させるような方法
で、混合ノズル22中に装填又は注入する。この“プー
リング”による混合の僅かな遅延が、一重項δ酸素に
“プール”の縁にある分子状ヨウ素の一部のみを解離さ
せ、それによって、生成物の原子状ヨウ素による分子状
ヨウ素の連鎖解離反応を開始させる。しかし、それにも
かかわらず、この“プーリング”プロセスでは、分子状
酸素との過剰な反応又は水、ヨウ素、液体若しくは固体
表面による不活化又は他の損失機構によって、かなりの
一重項δ酸素が失われる。
【0010】慣用的なCOIL系10に関連して行われ
る主要な反応は次の通りである: (1)I2+O2 * −−> I2 *+O2.即ち、1モルの
分子状ヨウ素が1モルの一重項δ酸素と反応して、1モ
ルの励起分子状ヨウ素と1モルの分子状酸素とを生成す
る。 (2)I2 *+O2 * −−> 2I+O2.即ち、1モル
の励起分子状ヨウ素が1モルの一重項δ酸素と反応し
て、2モルの原子状ヨウ素と1モルの分子状酸素とを生
成する。 (3)I+O2 * −−>I*+O2.即ち、1モルの原子
状ヨウ素が1モルの一重項δ酸素と反応して、1モルの
励起原子状ヨウ素と1モルの分子状酸素とを生成する。 (4)I* −−>I+hν.即ち、1モルの励起原子
状ヨウ素が1モル当量の光子(hν)を放出することに
よって、1モルの原子状ヨウ素を生成する。
【0011】一重項δ酸素ガス流は最初に分子状ヨウ素
ガス“プール”と亜音速の速度で接触する;しかし、一
重項δ酸素ガス流は迅速に近似超音速又は超音速さえの
速度になり(例えばベンチュリのような、適当なデバイ
スによって)、混合ノズル22を通ってレーザーキャビ
ティ33のレーザー利得領域32として知られる領域中
に放出される。励起原子状ヨウ素がその光子を放出する
のはこの領域においてである。次に、この光子は1組の
ミラー34(完全反射性である第1ミラー36と、部分
的反射性である第2ミラー38)の間で多数回反射され
る。反射された光子は最後にはレーザービーム40を形
成し、このレーザービーム40が1.315μmの波長
において部分的反射性ミラー38を通って伝達される。
レーザーミラー34の汚染を回避するために、排気アセ
ンブリ(図示せず)とスクラバー・アセンブリ(図示せ
ず)との組み合わせによって、残留化学種をレーザー利
得領域32から除去する。
【0012】COIL系が、発生器を出る一重項δ酸素
から理論的に得られるよりも少ないレーザー出力を産出
することが長い間知られている。これに関する多くの提
案された動力学的説明と、産出されるレーザー出力を高
めるための幾つかの提案された又は代替えアプローチと
が存在する。特定の発生器からの出力取り出しを強化す
ることの利益は、COIL系の殆ど全ての提案された用
途の重量、容積及び複雑さにおいて重要である。
【0013】一塩化ヨウ素はCOIL系のための分子状
ヨウ素の代替え物質として提案されている。ある一定の
条件下では慣用的COIL系が、レーザー作用を重度に
劣化させる、分子状ヨウ素粒子の縮合によって損害を受
けることが判明した。この問題は分子状ヨウ素の比較的
低い蒸気圧によって生じた。それ故、300°Kにおい
て63パスカル(Pa)の蒸気圧を有する分子状ヨウ素
とは対照的に、300°Kにおいて5300Paの蒸気
圧を有する一塩化ヨウ素を用いることが提案された。こ
のテクノロジーの完全な説明は、1987年3月24日
に発行されたDavisらへの米国特許第4,653,
062号に見出すことができ、この特許の全明細書は本
明細書に援用される。迅速な一塩化ヨウ素解離速度とい
う可能な魅力的特徴にも拘わらず、単に分子状ヨウ素の
みを用いる系におけるよりもはるかに多量の一重項δ酸
素が失われることが判明した。これらの損失は非常に大
きいので、一塩化ヨウ素によるさらなる作業は中止され
た。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】それ故、利用可能な一
重項δ酸素の全て又は殆どを効果的に用いて、励起原子
状ヨウ素の産出とその後の光子放出とを最大化するため
に必要な解離速度を有するCOIL系のヨウ素源を開発
する必要性が存在する。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明は、分子状ヨウ素
と一塩化ヨウ素の両方を含む、COIL系のヨウ素源を
提供する。一重項δ酸素と反応させるために多量の原子
状ヨウ素を迅速に利用する、分子状ヨウ素と一塩化ヨウ
素との間の連鎖反応を開始させるために、両者を混合ノ
ズル中に装填する前又は後に一緒にする。
【0016】本発明の一般的な教示によると、高エネル
ギー・コヒーレント放射線ビームを発生させるための化
学的酸素ヨウ素レーザー系は、一重項δ酸素のガス流を
発生させるための1重項δ酸素発生器と;分子状ヨウ素
のガス流を発生させるための分子状ヨウ素発生器と;一
塩化ヨウ素のガス流を発生させるための一塩化ヨウ素発
生器と;前記ガス状反応物を受容して、混合流としてこ
れらの反応物を放出するための混合ノズルとを含む。
【0017】本発明の一般的な教示によると、高エネル
ギー・コヒーレント放射線ビームを発生させる方法は、
ガス状反応物を受容し、これらの反応物を混合流として
放出するための混合ノズルを用意する工程と;一重項分
子状酸素のガス流を混合ノズルに供給する工程と;一塩
化ヨウ素のガス流を混合ノズルに供給して、一塩化ヨウ
素を一重項分子状酸素と反応させて、原子状ヨウ素と原
子状塩素とに解離させる工程と;分子状ヨウ素のガス流
を混合ノズルに供給して、分子状ヨウ素を原子状ヨウ素
と反応させて、さらなる原子状ヨウ素を生成する工程と
を含む。
【0018】本発明の一般的な教示によると、高エネル
ギー・コヒーレント放射線ビームを発生させる代替え方
法は、ガス状反応物を受容し、これらの反応物を混合流
として放出するための混合ノズルを用意する工程と;一
重項分子状酸素のガス流を混合ノズルに供給する工程
と;一塩化ヨウ素解離アセンブリを用意する工程と;一
塩化ヨウ素ガス流を混合ノズルに供給する工程であっ
て、一塩化ヨウ素を一塩化ヨウ素解離アセンブリによっ
て原子状ヨウ素と原子状塩素とに解離させてから、混合
ノズルに供給する前記工程と;分子状ヨウ素のガス流を
混合ノズルに供給して、分子状ヨウ素を原子状ヨウ素と
反応させて、さらなる原子状ヨウ素を生成する工程とを
含む。
【0019】本発明の一般的な教示によると、高エネル
ギー・コヒーレント放射線ビームを発生させる第2代替
え方法は、ガス状反応物を受容し、これらの反応物を混
合流として放出するための混合ノズルを用意する工程
と;一重項分子状酸素のガス流を混合ノズルに供給する
工程と;分子状ヨウ素のガス流を混合ノズルに供給する
工程と;一塩化ヨウ素解離アセンブリを用意する工程
と;一塩化ヨウ素ガス流を分子状ヨウ素のガス流中に供
給する工程であって、一塩化ヨウ素を一塩化ヨウ素解離
アセンブリによって原子状ヨウ素と原子状塩素とに解離
させてから、分子状ヨウ素のガス流中に供給して、原子
状ヨウ素を分子状ヨウ素をと反応させて、さらなる原子
状ヨウ素を生成する前記工程とを含む。
【0020】本発明の他の目的、利点及び特徴は、下記
説明と特許請求の範囲とを添付図面と共に参照するなら
ば、明らかになると思われる。
【0021】一塩化ヨウ素と分子状ヨウ素とを含む、C
OIL系のヨウ素源に関する好ましい実施態様の下記考
察は、本質的に例示に過ぎず、本発明又はその用途若し
くは使用を限定することを決して意図しないものであ
る。
【0022】本発明は、混合ノズル中に分子状ヨウ素ガ
ス流を注入する前又は注入した直後に一塩化ヨウ素を添
加することによって、COIL系における分子状ヨウ素
の解離を触媒する方法と装置とに関する。一塩化ヨウ素
は分子状ヨウ素よりも実質的に解離しやすいことが知ら
れている。既述したように、現在利用可能なCOIL系
の第1動力学的工程は、一重項δ酸素による分子状ヨウ
素の原子状ヨウ素への解離を必要とする。この動力学的
プロセスは、生じた原子状ヨウ素と分子状ヨウ素とのそ
の後の連鎖反応よりもかなり緩慢である。分子状ヨウ素
注入が一般に混合ノズルの亜音速部分に対して行われる
のは、主としてこの理由からである。微量での、一般に
約0.01〜約10モル%の範囲内でのヨウ素供給流中
への一塩化ヨウ素の添加は、分子状ヨウ素ガス流を一塩
化ヨウ素解離からの原子状ヨウ素に迅速にアクセスさせ
て、それによって、一重項δ酸素を必要とせずに、分子
状ヨウ素解離連鎖反応を開始させる。
【0023】本発明の特有の特徴の1つは、COIL系
の原子状ヨウ素の主要な供給源として分子状ヨウ素が提
示されることである。一塩化ヨウ素は、原子状ヨウ素/
分子状ヨウ素解離連鎖反応を促進させるための触媒量で
のみ加えられる。したがって、比較的少量の一塩化ヨウ
素が必要であるに過ぎない(例えば、一般に分子状ヨウ
素フィードの0.01〜10%(モル)の範囲内の
量)。COIL系の実質的な利益が本発明によって得ら
れる。分子状ヨウ素/一塩化ヨウ素ガス流フィードの解
離特性及び特徴は、各COIL系に関して、注入後の慣
用的なヨウ素“プーリング”の必要性がないように、調
整することができる。それ故、レーザーモードの調整を
可能にするために、ヨウ素ガス流フィードの位置はノズ
ルスロートの前又は後のいずれでもよい。本発明の好ま
しい実施態様によると、ヨウ素ガス・フィード流の注入
は混合ノズルの超音速部分に対して行われる。この場合
には、用途とレゾネーター(resonator)設計
又は他の系レベルの必要条件に依存して、標準的なCO
IL系の非常に迅速な初期レーザー光放射を除去又は調
整することができる。しかし、ヨウ素ガスフィード流の
注入を慣用的なCOIL系におけると同様に混合ノズル
の亜音速部分において行うこともできることを認めるべ
きである。
【0024】ヨウ素フィード流の注入点を変えると、一
重項δ酸素発生器とノズルスロートとの非常に密接な結
合が可能になり、レーザー光放射のための非常に重要な
動力学的工程に利用可能な一重項δ酸素の損失を有意に
減ずることができる。大抵の用途では、解離連鎖反応を
開始させるために、混合ノズルに注入する直前の分子状
ヨウ素フィード流に一塩化ヨウ素を加えることが好まし
い。
【0025】一塩化ヨウ素は熱によって解離する(即
ち、熱解離)又は光によって解離する(即ち、光解離)
ことができる。非限定的例として、混合ノズル中の注入
孔又は注入孔へのフィードラインを加熱することによっ
て,熱解離を達成することができる。或いは、例えば高
周波(RF)エネルギー又はマイクロ波エネルギーを発
生するデバイスのような熱発生デバイスを用いることも
できる。分子状ヨウ素フィード流内の一塩化ヨウ素の解
離を開始させるために、光発生源によって発生される光
を一塩化ヨウ素上に照射することによって、光解離を達
成することができる。
【0026】分子状ヨウ素フィード流は一般に加熱され
たヘリウム流中にヨウ素源からピックアップする。この
混合ヨウ素/ヘリウム流のその後の取り扱いのいずれか
において、一塩化ヨウ素を化学量論的に加えることがで
きる。一塩化ヨウ素を加えるための好ましいアプローチ
は、レーザー光放射強度又は他のレーザー光放射パラメ
ーターを用いて計量系を駆動して、レーザー光放射の全
期間を通して正確なレーザー光放射パラメーターを維持
することである。
【0027】本発明の1実施態様を例証するために、図
2を参照する。見ることができるように、このCOIL
系50の基本的特徴は図1に示したCOIL系に類似す
る。しかし、注目に値する差は、マニホルド/流路アセ
ンブリ102を通して混合ノズル22に連通する一塩化
ヨウ素発生器100を加えることに見出すことができ
る。マニホルド/流路アセンブリ102は混合ノズル2
2の亜音速部分24で終るように示されるが、必要な場
合には、マニホルド/流路アセンブリ102を混合ノズ
ル22の超音速部分26で終るように形成することもで
きると考えられる。さらに、マニホルド/流路アセンブ
リ30は混合ノズル22の亜音速部分24で終るように
示されるが、必要な場合には、マニホルド/流路アセン
ブリ30を混合ノズル22の超音速部分26で終るよう
に形成することもできると考えられる。
【0028】一塩化ヨウ素発生器100の予定用途は、
混合ノズル22中に一塩化ヨウ素のガス流を適当な時点
で供給することである。一塩化ヨウ素のガス流が混合ノ
ズル22に入ると、このガス流は一重項δ酸素のガス流
と反応して、ヨウ素原子と塩素原子とに解離する。次
に,ヨウ素原子は分子状ヨウ素の流入ガス流と反応し
て、3個のヨウ素原子を生成する。次に,原子状ヨウ素
はさらなる一重項δ酸素と反応して、励起原子状ヨウ素
を生成する。この励起原子状ヨウ素は光子を放出して、
レーザービームの形成を可能にする。
【0029】一塩化ヨウ素は、一重項δ酸素と反応との
反応以外に、他の方法によって解離することができるの
で、一塩化ヨウ素を混合ノズル22に注入する前に一塩
化ヨウ素を解離させるために、任意の一塩化ヨウ素解離
アセンブリ104を用いることができる。一塩化ヨウ素
解離アセンブリ104は任意の種類の熱、光、高周波又
はマイクロ波エネルギー発生デバイスから構成すること
ができる。一塩化ヨウ素解離アセンブリ104はマニホ
ルド/流路アセンブリ102上に位置するように示され
るが、混合ノズル22と一塩化ヨウ素発生器100との
間のいずれかに一塩化ヨウ素解離アセンブリ104を配
置することができる。
【0030】本発明の他の実施態様を例証するために、
図3を参照する。見ることができるように、このCOI
L系60の基本的特徴は図2に示したCOIL系に類似
する。しかし、注目に値する差は、一塩化ヨウ素発生器
100が、混合ノズル22にではなく、分子状ヨウ素発
生器28に(マニホルド/流路アセンブリ102を通し
て)に連通することに見出すことができる。この場合に
も、一塩化ヨウ素を分子状ヨウ素ガスフィード流のマニ
ホルド/流路アセンブリ30に注入する前に一塩化ヨウ
素を解離させるために、任意の一塩化ヨウ素解離アセン
ブリ104を用いることができる。さらに、マニホルド
/流路アセンブリ30は混合ノズル22の亜音速部分2
2上で終るように示されるが、必要な場合には、マニホ
ルド/流路アセンブリ30を混合ノズル22の超音速部
分26上で終るように配置することもできる。
【0031】COIL系60をこのように配置すること
によって、一塩化ヨウ素解離アセンブリ104が始動す
るならば、ヨウ素ガスフィード流が混合ノズル22に入
る前に、原子状ヨウ素(一塩化ヨウ素の解離から)と分
子状ヨウ素との間の連鎖反応が生ずることができる。し
たがって、ヨウ素ガスフィード流が混合ノズル22に入
ると、有意な量の原子状ヨウ素が直ちに、使用可能な一
重項δ酸素と反応するために使用可能になるので、一重
項δ酸素の有意な損失又は無駄を回避することができ
る。
【0032】上記考察は本発明の典型的な実施態様を単
に開示し、述べているに過ぎない。このような考察と,
添付図面及び特許請求の範囲とから、特許請求の範囲に
おいて定義したような本発明の要旨及び範囲から逸脱せ
ずに、種々な変化、修正及び変更が本発明においてなさ
れうることを、当業者は容易に理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】慣用的COIL系の概略図である。
【図2】本発明の1実施態様によるCOIL系の概略図
である。
【図3】本発明の他の実施態様によるCOIL系の概略
図である。
【符号の説明】
10.慣用的COIL系 12.塩基性過酸化水素源 14.分子状塩素源 16.一重項δ酸素発生器 18.マニホルド/流路アセンブリ 20.マニホルド/流路アセンブリ 22.混合ノズル 24.亜音速部分 26.超音速部分 28.分子状ヨウ素発生器 30.マニホルド/流路アセンブリ 50.COIL系 60.COIL系 100.一塩化ヨウ素発生器 102.マニホルド/流路アセンブリ 104.一塩化ヨウ素解離アセンブリ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高エネルギー・コヒーレント放射線ビー
    ムを発生させるための化学的酸素ヨウ素レーザー系であ
    って、一重項δ酸素のガス流を発生させるための1重項
    δ酸素発生器と;分子状ヨウ素のガス流を発生させるた
    めの分子状ヨウ素発生器と;一塩化ヨウ素のガス流を発
    生させるための一塩化ヨウ素発生器と;前記ガス流を受
    容して、混合流として前記ガス流を放出するための混合
    ノズルとを含む前記化学的酸素ヨウ素レーザー系。
  2. 【請求項2】 1重項δ酸素発生器と混合ノズルとに流
    路によって連結された、一重項δ酸素ガス流を混合ノズ
    ルに供給するための一重項δ酸素マニホルドと;分子状
    ヨウ素発生器と混合ノズルとに流路によって連結され
    た、分子状ヨウ素ガス流を混合ノズルに供給するための
    分子状ヨウ素マニホルドと;一塩化ヨウ素発生器と混合
    ノズルとに連結された、一塩化ヨウ素ガス流を混合ノズ
    ルに供給するための一塩化ヨウ素マニホルドとをさらに
    含む、請求項1記載の化学的酸素ヨウ素レーザー系。
  3. 【請求項3】 混合ノズルが、一重項δ酸素ガス流が亜
    音速であることを特徴とする第1部分と;一重項δ酸素
    ガス流が超音速であることを特徴とする第2部分とをさ
    らに含む、請求項1記載の化学的酸素ヨウ素レーザー
    系。
  4. 【請求項4】 分子状ヨウ素マニホルドの流路が混合ノ
    ズルの第1部分に連結している、請求項1記載の化学的
    酸素ヨウ素レーザー系。
  5. 【請求項5】 分子状ヨウ素マニホルドの流路が混合ノ
    ズルの第2部分に連結している、請求項1記載の化学的
    酸素ヨウ素レーザー系。
  6. 【請求項6】 一塩化ヨウ素マニホルドの流路が混合ノ
    ズルの第1部分に連結している、請求項1記載の化学的
    酸素ヨウ素レーザー系。
  7. 【請求項7】 一塩化ヨウ素マニホルドの流路が混合ノ
    ズルの第2部分に連結している、請求項1記載の化学的
    酸素ヨウ素レーザー系。
  8. 【請求項8】 混合ノズルに連結した密封エンクロージ
    ャーによって形成された、混合ノズルからの一重項δ酸
    素と分子状ヨウ素と一塩化ヨウ素とのガス流を受容する
    ためのレーザーキャビティをさらに含み、それによって
    一塩化ヨウ素が一重項δ酸素と反応して、原子状ヨウ素
    と原子状塩素とに解離し、原子状ヨウ素が分子状ヨウ素
    と反応して、さらなる原子状ヨウ素を形成し、原子状ヨ
    ウ素が一重項δ酸素と反応することによって、原子状ヨ
    ウ素がレーザー光放射状態にまで励起して、レーザーキ
    ャビティからのレーザービームの取り出しを可能にす
    る、請求項1記載の化学的酸素ヨウ素レーザー系。
  9. 【請求項9】 混合ノズルに連結した密封エンクロージ
    ャーによって形成された、混合ノズルからの一重項δ酸
    素と分子状ヨウ素と一塩化ヨウ素とのガス流を受容する
    ためのレーザーキャビティと、一塩化ヨウ素発生器と一
    塩化ヨウ素マニホルドとに連通した一塩化ヨウ素解離ア
    センブリとをさらに含み、それによって一塩化ヨウ素解
    離アセンブリが一塩化ヨウ素を原子状ヨウ素と原子状塩
    素とに解離させ、原子状ヨウ素が分子状ヨウ素と反応し
    て、さらなる原子状ヨウ素を生成し、原子状ヨウ素が一
    重項δ酸素と反応することによって、原子状ヨウ素がレ
    ーザー光放射状態にまで励起して、レーザーキャビティ
    からのレーザービームの取り出しを可能にする、請求項
    1記載の化学的酸素ヨウ素レーザー系。
  10. 【請求項10】 高エネルギー・コヒーレント放射線ビ
    ームの発生方法であって、ガス状反応物を受容し、これ
    らの反応物を混合流として放出するための混合ノズルを
    用意する工程と;一重項分子状酸素のガス流を混合ノズ
    ルに供給する工程と;一塩化ヨウ素のガス流を混合ノズ
    ルに供給して、一塩化ヨウ素を一重項分子状酸素と反応
    させて、原子状ヨウ素と原子状塩素とに解離させる工程
    と;分子状ヨウ素のガス流を混合ノズルに供給して、分
    子状ヨウ素を原子状ヨウ素と反応させて、さらなる原子
    状ヨウ素を生成する工程とを含む前記方法。
  11. 【請求項11】 高エネルギー・コヒーレント放射線ビ
    ームの発生方法であって、ガス状反応物を受容し、これ
    らの反応物を混合流として放出するための混合ノズルを
    用意する工程と;一重項分子状酸素のガス流を混合ノズ
    ルに供給する工程と;一塩化ヨウ素解離アセンブリを用
    意する工程と;一塩化ヨウ素ガス流を混合ノズルに供給
    する工程であって、一塩化ヨウ素を一塩化ヨウ素解離ア
    センブリによって原子状ヨウ素と原子状塩素とに解離さ
    せてから、混合ノズルに供給する前記工程と;分子状ヨ
    ウ素のガス流を混合ノズルに供給して、分子状ヨウ素を
    原子状ヨウ素と反応させて、さらなる原子状ヨウ素を生
    成する工程とを含む前記方法。
  12. 【請求項12】 高エネルギー・コヒーレント放射線ビ
    ームを発生させるための化学的酸素ヨウ素レーザー系で
    あって、一重項δ酸素のガス流を発生させるための1重
    項δ酸素発生器と;分子状ヨウ素発生器と;前記分子状
    ヨウ素発生器と流体連絡した、一塩化ヨウ素のガス流を
    発生させるための一塩化ヨウ素発生器と;分子状ヨウ素
    と一塩化ヨウ素との混合物を含むガス流を生成する前記
    分子状ヨウ素発生器と;前記ガス流を受容して、混合流
    として前記ガス流を放出するための、前記1重項δ酸素
    発生器と前記分子状ヨウ素発生器とに流体連絡した混合
    ノズルとを含む化学的酸素ヨウ素レーザー系。
  13. 【請求項13】 1重項δ酸素発生器と混合ノズルとに
    流路によって連結された、一重項δ酸素ガス流を混合ノ
    ズルに供給するための一重項δ酸素マニホルドと;分子
    状ヨウ素発生器と混合ノズルとに流路によって連結され
    た、分子状ヨウ素ガス流を混合ノズルに供給するための
    分子状ヨウ素マニホルドと;一塩化ヨウ素発生器と混合
    ノズルとに連結された、一塩化ヨウ素ガス流を混合ノズ
    ルに供給するための一塩化ヨウ素マニホルドとをさらに
    含む、請求項12記載の化学的酸素ヨウ素レーザー系。
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