JP2001513019A

JP2001513019A - イオン化された種の収集及び／または分離方法及び装置

Info

Publication number: JP2001513019A
Application number: JP53739998A
Authority: JP
Inventors: ホロックスベイリー、ジェフリー
Original assignee: ブリテイツシユ・ニユクリアー・フユールズ・ピー・エル・シー
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 2001-08-28
Also published as: CN1254298A; CN1158134C; AU6106598A; CA2279358A1; DE69806730D1; DE69806730T2; EP0963238B1; EP0963238A1; WO1998037948A1; US6441336B1; IL131339A0

Abstract

(57)【要約】少なくとも部分的にイオン化されたサンプルの収集方法を提供する。この方法は、収集されるべきサンプルの一部が導電体を使用して放電され、その後、サンプルの放電部分が磁界の保持領域を離れる。サンプルの放電された部分及び放電されていない部分は、結果として分離される。収集器及び収集方法は特に、イオンサイクロトロン共鳴を有する使用に適し、イオンサイクロトロン共鳴はサンプルの一部分が他の部分より高エネルギーレベルで供給される。

Description

【発明の詳細な説明】イオン化された種の収集及び／または分離方法及び装置本発明は物質の収集及び／または分離の改良に関するものであり、特に、限定するのではないが、イオン化された及び／または気化された種の収集及び／または分離の改良に関するものである。イオンサイクロトロン共鳴のような多くの分離技術は、そこに供給されるイオン化された物質に異なるエネルギーレベルを作りだし、これに基づく分離が行われる。イオンサイクロトロン共鳴において、１つ以上の選択された元素またはアイソトープのエネルギーレベルは、他の元素またはアイソトープのエネルギーレベルよりもかなり高い。このような物質の先行技術の収集は、高いエネルギー種の放電及び固体化を同時に行うことに基づくものであり、低いエネルギー種に適用される同様な分離処理が続く。あるシステムではプロセスストリームフローに配置されるプレートのオープン格子を採用している。このプレートはアースされるか、または固定電位に保持され、プレートに突き当たる成分の放電をもたらす。グリッドもプロセスストリームに比較して冷たく、グリッドに接触した種は結果として、放電時にグリッド上で固体化される。グリッドは定期的にプロセスストリーム、及び除去された固体化物質から取り除かれる。低いエネルギーレベルの物質は、多くの因子により、殆どがグリッドを回避する。分離放電及び濃縮は、続く収集器のプロセスストリームのこの部分に対して行われる。種々の選択的イオン化プロセスのような他の技術も、イオン化、気化された形態であるプロセスストリームの収集を必要とする。同様な技術は収集を可能ならしめた。先行技術の収集器／分離システムは、多くの理由のために理想的ではない。これらは構造内に高レベルの冷却を与える必要、及び定期的にストリームから収集構造を取り除く必要がある。定期的な収集システムは、生成物の収集を、活性なプロセスを制限するバッチ方法にする。さらに、新しいグリッドの導入と除去の間に、負荷がかけられるとき、収集物質の形成が収集の効率に影響を与えるので、収集システムの運転も好ましくない変化をする。このような収集グリッドも、グリッドにより保持されないような液体または気体の生成物を一般に生じるプロセスストリームに適用できない。例えば、重水を生成する水のプロセスは、グリッド上の収集に適する生成物を容易に形成しない。本発明は、少なくとも先行技術の収集器／分離器が有するいくつかの問題を処理する収集／分離のいずれかのシステム及び方法を提供することを目的とする。本発明の第１分野について本願で提供する収集方法は、磁界の保持区域内に含まれる、少なくとも部分的にイオン化されたサンプルのうちの少なくとも一部を収集する方法であり、以下のステップから成る。ａ）導電体との接触により収集されるサンプルの一部を放電し、ｂ）サンプルの放電された部分が磁界の保持領域を離れ、ｃ）サンプルの放電された部分を別々に収集すること、またはサンプルの放電された部分を液体または固体に変換すること。このようにして収集されるサンプルは、サンプルを放電するために使用されるのと同様な元素上に置かれる必要はないが、その代わり気化されない状態等に回復または転換される。サンプルは完全に、またはほぼ完全にイオン化された形態になり得る。サンプルの放電された部分が、収集の前に、または液体または固体に変換する前に、磁界の保持領域から除去される。これは、例えば分離技術においてサンプルの一部のみが収集されるべき場合、またはサンプル中の数個のみが収集されるべき場合に特に好適である。または、サンプルの放電された部分が磁界の保持領域内、または磁界の強度が弱められた部分の区域内で収集され、または非気化状態に変換され、続いて除去される。この手順は、そのストリーム全体が例えば、事前分離段階に続いて変換されるべき場合に、適用可能である。サンプルはまだ磁界内に存在するが、続いて磁界の保持区域を離れる。しかしながら、帯電された種はこの磁界の保持区域に制限される。磁界の保持区域は０．５〜１０テスラ、好ましくは１〜６テスラである。好適にも、前記収集方法によりサンプルの一部がサンプルの他の部分と分離される。サンプルの一部は、サンプルの他の部分と異なる元素及び／または異なるアイソトープ及び／または異なる化合物であるか、または含んでいる。サンプルの一部及び／またはサンプルの他の部分は、サンプル中の選択された全ての元素及び／またはアイソトープ及び／または化合物から成る。または、分離後、選択された種の一部がサンプルの他の部分にまだ存在し得る。分離は以下のような分離が可能である。プルトニウムからウランを、及び／または分裂反応生成物から少なくともいずれか一方を分離する。²³⁸Ｕから²³⁵ Ｕを分離する。Ｈ₂ＯからＤ₂Ｏ及び／またはＨＤＯを分離する。Ｈ₂からＤ₂及び／またはＤＨを分離する。または、他の同様な分離が可能である。分離はイオンとして、任意の原子形態及び／または元素形態及び／または分子形態で行われる。好適にも、サンプルの一部をサンプルの他の部分から分離することは、サンプルの一部がサンプルの他の部分よりも高いエネルギーレベルを有することに基づく。異なるエネルギーレベルは選択的に与えられることが好ましい。イオンサイクロトロン共鳴は異なるエネルギーレベルを与えるために使用される。好適にも高エネルギーレベル部分は導電体に接触して放電される。好適にも、ある高エネルギー部分の全て、またはほぼ全てが導電体に接触する。好適にも、他の低エネルギー部分、または実質的に低エネルギー部分は導電体を回避する。磁界の保持領域の外側の低圧のために、サンプルの放電された部分が磁界の保持領域から離れる。圧力差は磁界の保持区域内の上昇圧力のために及び／または、より好ましくは、磁界の保持区域の外側の低下圧力のために生じる。低下圧力は真空ポンプにより作られる。圧力差は、サンプルの放電された部分をユニットから除去して離れた位置、例えば完全に磁界の外側に持っていくためにも使用される。帯電されていない気体から液体または固体への変換は、物質の放電された部分を低温の構成部品と接触させることにより与えられると共に効果がもたらされる。構成成分の温度は、物質をその配置条件に対する液化点、または固化点以下に下げるような温度である。接触面が利用される。液体生成物及び／または固体生成物が生成される。除去手段が液体または固体物質をユニットから生成物へ除去するために具備される。サンプルの放電された部分は、サンプルの分離された部分と同じく気体またはガスとして保持される。固体生成物は二酸化ウランを含む。液体生成物はＤ₂Ｏを含む。気体生成物形態はＤ₂を含む。サンプルの放電されていない部分は放電され、及び／またはさらに別の位置で非気化状態に変換される。単段階の放電、及び非気化状態のような生成物への変換が好ましい。放電はサンプルの放電されていない部分が導体と接触することにより影響される。導体は適用される電位またはアースされる電位である。冷却された表面との接触が利用される。気体及び／または液体及び／または固体の生成物が生成される。本発明の第２分野に従って本願について提供する収集装置は、少なくとも部分的にイオン化されたサンプルのうちのイオン化された部分が磁界の保持区域内に保持されるように形成された磁界を有する収集装置であり、前記収集装置には導電体が磁界の保持区域内に具備され、サンプルの少なくとも一部が前記導電体と接触して放電され、前記収集装置は分離手段を含み、該分離手段がサンプルの放電された部分を収集するための手段、またはサンプルの放電された部分を放電された気体から固体及び／または液体へ変換するための手段である。導電体はグリッドを含む。導電体はアースされているか、またはある電位、最も好適には固定電位が適用される。グリッドは一連のプレートから形成されることが好ましく、平行なプレートであることが最適である。グリッドはプロセスストリーム流れ方向にほぼ直交して整列されて具備される。グリッドはサンプルの高エネルギー部分の軌道直径と一致する大きさであり、サンプルの低エネルギー部分の軌道直径を回避するような大きさに形成されることが好ましい。グリッドは加熱されることが好ましい。これは接触粒子のみが放電されることを確実にする。グリッドは、物質の沸点または昇華点を上回る温度に加熱され、操作圧力下で放電される。グリッドは操作圧力が０．０１〜２Ｐａの圧力下にある。グリッドを加熱することは、電気的手段により行われる。サンプルの放電された部分は、除去される前に磁界の保持区域内で収集され、及び／または固体及び／または液体に変換されるが、磁界の保持区域の外側で収集され、及び／または固体及び／または液体に変換されることが好ましい。いずれかの場合においても、サンプルは磁界内及び／または装置内にある。サンプルの放電された部分を変換する手段は、低温の構成部品を含む。サンプルの一部が接触する表面のような構成部品が使用される。表面は装置の壁、及び／または別個の部品である。構成部品は導電体であることが好ましい。構成部品はサンプルが接触される流体を含む。流体は不活性ガスのようなガス、及び／または液体である。液体は構成部品の前もって収集された部分を含む。除去手段は、物質の生成物ストリームへの除去を促進するために具備される。除去手段は１つ以上のスクレイパーブレードを含む。ブレードは回転され、または往復運動をさせられ、または、ユニット壁及び／またはユニットを形成する離れた位置の表面上を移動させられる。回転らせんスクレイパーが好ましく、装置の円筒壁上にあることが最適である。除去手段は磁界の保持区域の外側に具備されることが好ましい。冷却構成部品から好適に分離される非気化生成物は生成物ストリームを与える。サンプルの放電されていない部分が残る場合、これは放電され、及び／または別の収集手段により非気化形態に変換される。別の収集手段は第１の収集手段に等しいタイプである。別の収集手段は単段階で両方の変換をもたらす。回転冷却ドラムが利用される。ドラムは液体窒素により冷却されるが、特に揮発性の種に対して行われる。スクレイパーはドラムから固体物質を除去するために具備される。収集の前に、及び／または非気化形態への変換前に、サンプルの放電されていない部分を磁界から除去するために好適な手段が具備される。磁界内の上昇圧力、磁界の外側の低下圧力、または前記２つの組合せの圧力のために、この手段は圧力差を含む。この手段は真空ポンプを含む。サンプルの一部を他の部分から分離するために、収集装置は分離装置を提供する。分離は、サンプルの一部がサンプルの他の部分よりも高いエネルギーレベルを有することに基づく。装置はサンプルの一部に対する選択的電圧印加手段を含む。選択的電圧印加手段はイオンサイクロトロン共鳴ユニットである。本発明の第３分野について本願において提供するのは、本発明の第１分野の方法及び／または本発明の第２分野の装置から得られる生成物及び／または別のプロセス生成物である。生成物は²³⁵Ｕに富む物質、²³⁹Ｐｕ及び／または²⁴¹Ｐｕに富む物質、ＨＤＯ及び／またはＤ₂Ｏに富む物質、ＨＤ及び／またはＤ₂に富む物質、奇数番号のガドリニウムのアイソトープ、分裂反応生成物である。別のプロセス生成物は、核燃料、燃料ペレット、負荷された燃料棒、中性子ポイズン、または重水を含む。本発明の種々の実施形態について、例示のみにより、及び図面を参照する例示により、以下において述べる。即ち、図１は本発明の第１実施形態、図２は本発明の第２実施形態、図３は本発明の第３実施形態を示す。第１実施形態において、ウランの混合アイソトープ、²³⁸Ｕ及び²³⁵Ｕから成る供給物質が磁界２に供給され、続いて電子サイクロトロン共鳴ユニットによりイオン化工程４においてイオン化される。イオン化された供給物質は、優先的に少なく存在する種である²³⁵Ｕを励起するために調整されているイオンサイクロトロン共鳴ユニット６に供給される。イオンサイクロトロン共鳴ユニット６は、結果として、²³⁸Ｕイオンよりも実質的に高いエネルギーレベルを有する²³⁵Ｕイオンを生成する。磁界２を含むため、イオンはほぼらせん状の通路に従ってユニットを進行する。高エネルギー物質は、低エネルギー物質よりも大きな半径を有するらせん形になる。ユニットの低位置部分に具備されている収集装置は、高低のエネルギー種の別個の収集手段から成る。高エネルギー種の収集器はインパクタグリッド１２から成る。インパクタグリッド１２は、矢印Ａの流れ方向に配置される薄い縁部を有する一連のプレートから成る。プレートの間の開口部は、²³⁵Ｕイオンの大多数と衝突するが、励起されていない²³⁸Ｕイオンの大多数が通過できる大きさであるように形成されている。インパクトグリッド（１２）はアースされ、または固定電位に設置され、インパクトグリッド１２に接触する²³⁵Ｕにより運ばれる電荷が放電される。インパクトグリッド１２は磁界２を含む範囲内にある。しかしながら、先行技術システムに反し、インパクトグリッドは高エネルギー種の収集点として作用しない。その代わりインパクトグリッドは比較的高い温度、２２００Ｋよりも高い温度で保持され、分子が電気的に放電される間でも気体として残るという全体の結果になる。インパクトグリッド１２に到達するプロセスストリームの最終結果は、大多数の²³⁵Ｕは帯電されていないが気化形態であり、大多数の²³⁸Ｕは帯電された気化形態である。帯電されていない種として、²³⁵Ｕはもはや磁界に含まれない。²³⁵Ｕはユニットの壁１４に自由に接触でき、この壁１４からまだ帯電している粒子が磁界２により分離される。別の形態において、図示しないが、別個の組立品がプロセスストリームとユニット壁との間に具備される。これらの部品、または壁（１４）を冷却された状態に維持することにより、それに接触する²³⁵Ｕを気体から液体または固体に変換する。この実施形態において図示したように、装置は回転らせんスクレイパー１８が具備されている。このスクレイパー１８はユニットの壁面上、またはそこから少し離れた箇所を剥離し、生成物ホッパ２０に向かって固体化された²³⁵Ｕの移動を促進する。スクレイパー１８は濃縮された生成物の表面クリーンを剥離するか、または濃縮された生成物のある層をイン−シトウに残すことができる。まだ帯電している気化形態の²³⁸Ｕは、それ自身の収集装置２２に続いていく。この装置は冷却された回転ドラム２４から成り、回転ドラム２４の上にプロセスストリームが衝突する。このドラムのアースによりイオンが放電し、冷却により生成物の固体化が生じる。ドラムの回転は固体化された物質をブレード２６によりこすりとれるようにする。固体化され帯電されていない生成物の²³⁸Ｕは、生成物ストリーム２８を介してユニットを離れる。この装置及び方法は分子形態にある成分の分離に同様に適している。例えば、ウランアイソトープは１つまたはそれ以上の酸化形態において互いに分離可能、即ち２３５ＵＯ２が２３８ＵＯ２形態から分離可能である。図２は、優先的に励起される種を生成する同様な概念に基づく本発明の別の実施形態を示す。しかしながら、この場合、供給物は水から成る。水は都合よく水蒸気に変換でき、その後、イオン化ユニット５０による変換の前に磁界４８に供給される。イオン化ユニットにおける条件は、分子イオンを供給できるように制御される。イオンサイクロトロン共鳴ユニットにおいて、Ｄ₂Ｏ及び／またはＨＤＯがＨ₂ Ｏに比較して優先的に励起される。収集装置に達するとインパクトグリッド５２は同様に機能する。高エネルギーイオンにある電荷は放電されるが、グリッドの温度は気化形態の種を保持するために十分な温度である。低エネルギーのＨ₂Ｏはグリッド５により変化されずに通過し、まだイオン化された状態で気化状態である。磁界により抑制されないで、帯電されていないＤ₂Ｏ及びＨＤＯは、真空ポンプにより濃縮位置５６に自由に引かれる。引き出された多くの点がインパクタグリッド５６の下方に供給される。豊富な生成物ストリームがこのように形成される。第１実施形態で述べたように、Ｈ₂Ｏは、例えば液体窒素冷却ドラム上に衝突され、放電されて凝縮される。生成物ストリーム５６はＨＤＯ及びＤ₂Ｏに富み、ＣＡＮＤＵリアクタに含まれる多くの用途が見出される。本発明の第３実施形態が図３に示され、水素分子及び重水素分子を含む供給ストリームを使用する。混合された水素と重水素は、供給物中に重水素レベルが増加した初期の濃縮プロセスから得られるか、または自然な状態の供給物を含む。装置に流入する分子形態、Ｈ₂、Ｄ₂及びＨＤは電子サイクロトロン共鳴ユニット８０にまず供給され、そこで供給物は少なくとも部分的にイオン化された形態に変換される。イオンは磁界内に含まれ、入口８２から流入する。供給物のほぼ全部がイオン化されることが好ましい。供給物は多くのイオン形態に変換され、このイオン形態はＨ⁺，Ｄ⁺（Ｈ₃ ⁺），（ＨＤ₂）⁺，（Ｄ₂Ｈ）⁺及びＤ₃ ⁺を含む。この後イオンは、イオンサイクロトロン共鳴段階８４にさらされ、この間にさらにエネルギーが加えられて励起される。励起された分子は磁界に沿って通過し、プロセスフローストリームを横切って配置されるインパクタグリッド８６に達する。イオンを含む重水素、またはイオンが重水素を含むだけの励起レベルに依存する重水素は、高エネルギーのためにグリッド構造に衝突する。励起されていないイオンはグリッドを通過し、ゾーン８８内でまだイオン化された形態である。導電性のグリッド８６に衝突すると、高エネルギー種は放電される。しかしながら、この状態は、放電されたイオンが気体形態のままであり、さらにゾーン８８内を通過できる状態である。放電に続くエネルギーレベルは、分子形態、即ちＤ₂で重水素イオンを提供する。出口９０とゾーン８８とを比較して圧力差を作ることにより、帯電されていないイオンが装置の内側から引き出され、重水素に富む生成物ストリーム９２を形成する。ゾーン８８内でまだ帯電されているイオンは磁界内に含まれ、結果として装置をさらに通過して放電プレート９４に達する。この放電プレートはイオンの電気的放電につながり、冷却されて分子水素として放電された生成物を供給する。一連のバッフル９６が具備され、放電された水素が装置を逆流してゾーン８８内に流入するのを抑止する。バッフルの孔９８は完全に磁界の断面内に位置する。放電された生成物は、圧力差のために装置から引き出される生成物ストリーム１００を形成する。重水素に富むストリーム９２、及び重水素が激減して／水素に富むストリーム１００は、次のプロセスのための他の同様なユニットにそれぞれ流入する。このようにして、生成物ストリーム１００に残存する重水素は除去され、分離されるが、同様に重水素に富むストリーム９２に存在する水素も除去されてさらに濃縮したストリームになる。３つの実施形態に示されている特徴及び選択は他の供給物質のプロセスに同様に適用できると共に、イオン化された、または部分的にイオン化されたプロセスストリームを生成ずる他のプロセスの収集に適用できる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成１１年３月５日（１９９９．３．５）【補正内容】まだ帯電している気化形態の²³⁸Ｕは、それ自身の収集装置２２に続いていく。この装置は冷却された回転ドラム２４から成り、回転ドラム２４の上にプロセスストリームが衝突する。このドラムのアースによりイオンが放電し、冷却により生成物の固体化が生じる。ドラムの回転は固体化された物質をブレード２６によりこすりとれるようにする。固体化され帯電されていない生成物の²³⁸Ｕは、生成物ストリーム２８を介してユニットを離れる。この装置及び方法は分子形態にある成分の分離に同様に適している。例えば、ウランアイソトープは１つまたはそれ以上の酸化形態において互いに分離可能、即ち２３５ＵＯ２が２３８ＵＯ２形態から分離可能である。図２は、優先的に励起される種を生成する同様な概念に基づく本発明の別の実施形態を示す。しかしながら、この場合、供給物は水から成る。水は都合よく水蒸気に変換でき、その後、イオン化ユニット５０による変換の前に磁界４８に供給される。イオン化ユニットにおける条件は、分子イオンを供給できるように制御される。イオンサイクロトロン共鳴ユニットにおいて、Ｄ₂Ｏ及び／またはＨＤＯがＨ₂ Ｏに比較して優先的に励起される。収集装置に達するとインパクトグリッド５４は同様に機能する。高エネルギーイオンにある電荷は放電されるが、グリッドの温度は気化形態の種を保持するために十分な温度である。低エネルギーのＨ₂Ｏはグリッド５により変化されずに通過し、まだイオン化された状態で気化状態である。磁界により抑制されないで、帯電されていないＤ₂Ｏ及びＨＤＯは、真空ポンプにより濃縮位置５６に自由に引かれる。引き出された多くの点がインパクタグリッド５４の下方に供給される。豊富な生成物ストリームがこのように形成される。第１実施形態で述べたように、Ｈ₂Ｏは、例えば液体窒素冷却ドラム上に衝突され、放電されて凝縮される。請求の範囲１．磁界の保持区域内に含まれる、少なくとも部分的にイオン化されたサンプルのうちの少なくとも一部を収集する方法であって、ａ）導電体との接触により収集されるサンプルの一部を磁界の保持区域内で放電する工程と、ｂ）サンプルの放電された部分が磁界の保持領域を離れることと、ｃ）サンプルの放電された部分を別々に収集する工程、またはサンプルの放電された部分を液体あるいは固体に変換する工程とを含む収集方法。２．サンプルの放電された部分が、収集の前に、または液体及び／または固体への変換の前に、磁界の保持領域から除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。３．サンプルの放電された部分が磁界の保持領域内で収集され、または非気化状態に変換され、続いて除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。４．前記収集方法によりサンプルの一部がサンプルの他の部分と分離され、前記サンプルの一部は、サンプルの他の部分と異なる元素及び／または異なるアイソトープ及び／または異なる化合物を少なくとも含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。５．サンプルの一部をサンプルの他の部分から分離することは、サンプルの一部がサンプルの他の部分よりも高いエネルギーレベルを有することに基づくことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。６．異なるエネルギーレベルはイオンサイクロトロン共鳴により与えられることを特徴とする請求項５に記載の方法。７．磁界の保持領域の外側の低圧のために、サンプルの放電された部分が保持領域から離れることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。８．サンプルの放電された部分の液体または固体への変換は、その配置条件に対する液化点及び／または固化点以下において、物質の放電された部分を低温の構成部品と接触させることによりもたらされることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。９．少なくとも部分的にイオン化されたサンプルのうちのイオン化された部分が磁界の保持区域内に含まれるように形成された磁界を有する収集装置であり、前記収集装置には導電体が磁界の保持区域内に具備され、サンプルの少なくとも一部が前記導電体と接触して放電され、前記収集装置は分離手段を含み、該分離手段がサンプルの放電された部分を放電された気体から固体及び／または液体へ変換するための手段、及び／またはサンプルの放電された部分を収集するための手段であることを特徴とする収集装置。１０．導電体がアースされているか、または固定電位にあることを特徴とする請求項９に記載の装置。１１．導電体がグリッドであり、グリッドが物質の沸点または昇華点を上回る温度に加熱され、操作圧力下で放電されることを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。１２．サンプルの放電された部分が、液化温度及び／または固化温度以下の冷却手段と接触することにより、固体及び／または液体に変換されることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．磁界の保持区域内に含まれる、少なくとも部分的にイオン化されたサンプルのうちの少なくとも一部を収集する方法であって、ａ）導電体との接触により収集されるサンプルの一部を放電する工程と、ｂ）サンプルの放電された部分が磁界の保持領域を離れることと、ｃ）サンプルの放電された部分を別々に収集する工程、またはサンプルの放電された部分を液体あるいは固体に変換する工程とを含む収集方法。２．サンプルの放電された部分が、収集の前に、または液体及び／または固体への変換の前に、磁界の保持領域から除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。３．サンプルの放電された部分が磁界の保持領域内で収集され、または非気化状態に変換され、続いて除去されることを特徴とする請求項１に記載の方法。４．前記収集方法によりサンプルの一部がサンプルの他の部分と分離され、前記サンプルの一部は、サンプルの他の部分と異なる元素及び／または異なるアイソトープ及び／または異なる化合物を少なくとも含んでいることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の方法。５．サンプルの一部をサンプルの他の部分から分離することは、サンプルの一部がサンプルの他の部分よりも高いエネルギーレベルを有することに基づくことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の方法。６．異なるエネルギーレベルはイオンサイクロトロン共鳴により与えられることを特徴とする請求項５に記載の方法。７．磁界の保持領域の外側の低圧のために、サンプルの放電された部分が保持領域から離れることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の方法。８．サンプルの放電された部分の液体または固体への変換は、その配置条件に対する液化点及び／または固化点以下において、物質の放電された部分を低温の構成部品と接触させることによりもたらされることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の方法。９．少なくとも部分的にイオン化されたサンプルのうちのイオン化された部分が磁界の保持区域内に含まれるように形成された磁界を有する収集装置であり、前記収集装置には導電体が磁界の保持区域内に具備され、サンプルの少なくとも一部が前記導電体と接触して放電され、前記収集装置は分離手段を含み、該分離手段がサンプルの放電された部分を放電された気体から固体及び／または液体へ変換するための手段、及び／またはサンプルの放電された部分を収集するための手段であることを特徴とする収集装置。１０．導電体がアースされているか、または固定電位にあることを特徴とする請求項９に記載の装置。１１．グリッドが物質の沸点または昇華点を上回る温度に加熱され、操作圧力下で放電されることを特徴とする請求項９または１０に記載の装置。１２．サンプルの放電された部分が、液化温度及び／または固化温度以下の構成部品と接触することにより、固体及び／または液体に変換されることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の装置。