JPH03196818A - Laser device for separating isotope - Google Patents
Laser device for separating isotopeInfo
- Publication number
- JPH03196818A JPH03196818A JP33653689A JP33653689A JPH03196818A JP H03196818 A JPH03196818 A JP H03196818A JP 33653689 A JP33653689 A JP 33653689A JP 33653689 A JP33653689 A JP 33653689A JP H03196818 A JPH03196818 A JP H03196818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- laser
- isotope
- laser beam
- split
- separated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000005372 isotope separation Methods 0.000 claims description 19
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 12
- JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N uranium(0) Chemical compound [U] JFALSRSLKYAFGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 8
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 description 5
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 5
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N tellurium dioxide Chemical compound O=[Te]=O LAJZODKXOMJMPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- XJUNRGGMKUAPAP-UHFFFAOYSA-N dioxido(dioxo)molybdenum;lead(2+) Chemical compound [Pb+2].[O-][Mo]([O-])(=O)=O XJUNRGGMKUAPAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES 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
- H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
- H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
（産業上の利用分野）
本発明は複数の同位体を含有する同位体原料にレーザ光
を照射し、特定の同位体のみを選択的に励起して分離回
収を行う同位体分離用レーザ装置に係り、特に同位体の
超微細構造に対応するモードのレーザ光を形成すること
が可能であり、レーザ光の利用効率を大幅に高めるとと
もに運転操作が極めて容易な同位体分離用レーザ装置に
関する。[Detailed Description of the Invention] [Objective of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention irradiates an isotopic raw material containing multiple isotopes with laser light to selectively excite only a specific isotope. Regarding isotope separation laser equipment that performs separation and recovery, it is possible to form laser light in a mode that corresponds to the ultrafine structure of isotopes, which greatly increases the efficiency of laser light use and makes operation easier. This invention relates to an extremely easy laser device for isotope separation.
（従来の技術）
原子力発電所で使用される濃縮ウランは天然ウラン中に
含まれる質量数２３５のウラン原子（Ｕ−２３５）およ
び質量数２３８のウラン原子（Ｕ−２３８）の同位体か
らＵ−２３５を分離濃縮して得られる。原子炉用燃料と
なるＵ−２３５は、天然ウラン中には０．７％程度しか
含まれていない。濃縮ウランはその比率を３％程度に高
めたものである。(Prior art) Enriched uranium used in nuclear power plants is made from isotopes of uranium atoms with mass number 235 (U-235) and uranium atoms with mass number 238 (U-238) contained in natural uranium. Obtained by separating and concentrating 235. Natural uranium contains only about 0.7% of U-235, which is used as fuel for nuclear reactors. Enriched uranium has this ratio increased to around 3%.
同位体分離に使用されるレーザ装置は、分離回収を特徴
とする特定の同位体分子や原子にのみ吸収される特定波
長の同位体分離用レーザ光を発振させ、このレーザ光に
よって同位体分子や原子を選択的に励起させて電界等に
よって分離回収するものである。Laser equipment used for isotope separation emits isotope separation laser light of a specific wavelength that is absorbed only by specific isotope molecules or atoms that are characterized by separation and recovery. Atoms are selectively excited and separated and recovered using an electric field or the like.
従来使用されている同位体分離用レーザ装置は、例えば
第３図に示すようにポンプレーザとしての金属蒸気レー
ザシステム１と色素レーザシステム２とを組み合せたも
のが一般に採用され、金属蒸気レーザシステム１の金属
蒸気レーザ発振器３から発振されれたレーザ光を波長可
変の色素レーザシステム２に案内し、この色素レーザシ
ステム２のレーザ発振器４において、回収する同位体原
子のエネルギー準位のシフトに対応する波長を有する同
位体分離用レーザ光を発振させる。この同位体分離用レ
ーザ光は、１種類の波長を有するシングルモード発振の
レーザ光または色素レーザシステムの共振器間隔の整数
倍の波長をそれぞれ有するマルチモード発振のレーザ光
として出力される。Conventionally used laser devices for isotope separation generally employ a combination of a metal vapor laser system 1 as a pump laser and a dye laser system 2, for example as shown in FIG. The laser beam emitted from the metal vapor laser oscillator 3 is guided to the wavelength-tunable dye laser system 2, and the laser oscillator 4 of the dye laser system 2 responds to the shift in the energy level of the isotope atom to be recovered. A laser beam for isotope separation having a certain wavelength is oscillated. This isotope separation laser light is output as a single mode oscillation laser light having one type of wavelength or a multimode oscillation laser light having a wavelength that is an integral multiple of the resonator spacing of the dye laser system.
そしてこのレーザ光を複数の増幅器５．５・・・で多段
階に増幅させて同位体分離用レーザ光の出力アップを図
り、このレーザ光を分離しようとする同位体を収容した
光反応セルフ内に照射し、分離すべき同位体分子や原子
を選択的に励起させるようになっている。This laser beam is then amplified in multiple stages by multiple amplifiers 5, 5... to increase the output of the laser beam for isotope separation, and this laser beam is then used inside the photoreactive cell containing the isotopes to be separated. It is designed to selectively excite the isotope molecules and atoms to be separated.
そして、色素レーザシステム２のレーザ発振器４から発
振されるレーザ光を増幅させる各増幅器５．５には色素
レーザ励起用光学系６から色素レーザ励起光を入射させ
、この色素レーザ励起光のエネルギにより発振レーザ光
を増幅させている。Then, the dye laser excitation light is inputted from the dye laser excitation optical system 6 into each amplifier 5.5 that amplifies the laser light emitted from the laser oscillator 4 of the dye laser system 2, and the energy of the dye laser excitation light is The oscillation laser light is amplified.
（発明が解決しようとする課題）
このようにレーザ法によるウラン同位体の分離濃縮操作
においては、Ｕ−２３５とＵ−２３８との原子のエネル
ギ準位のわずかな差、いわゆる同位体シフトを利用して
両者を分離しようとするものである。(Problem to be solved by the invention) In this way, in the separation and enrichment operation of uranium isotopes using the laser method, the slight difference in the energy level of the atoms of U-235 and U-238, so-called isotope shift, is utilized. This is an attempt to separate the two.
しかしこの同位体シフトの幅は周波数にして１０ＧＨｚ
程度であり、エネルギに換算して１力ロリー程度のエネ
ルギ準位差に過ぎない。しかもウラン原子にあっては第
２図に示すように、狭いエネルギ準位の幅内に１万本以
上の超微細構造スペクトルがあり、その同位体シフトの
差を利用してＵ−２３５のみを選択的に効率よく励起す
るためには、各遷移構造レベルに対応するように波長を
高精度に調整したレーザ光を形成し照射する必要がある
。However, the width of this isotopic shift is 10 GHz in frequency.
When converted into energy, it is only an energy level difference of about one force rolly. Moreover, as shown in Figure 2, uranium atoms have more than 10,000 hyperfine structure spectra within a narrow energy level width, and by utilizing the difference in isotope shift, only U-235 can be isolated. In order to excite selectively and efficiently, it is necessary to form and irradiate a laser beam whose wavelength is precisely adjusted to correspond to each transition structure level.
しかるにシングルモードの単色レーザ光では、励起に寄
与するレーザ光の割合は極めて少ない。However, in single mode monochromatic laser light, the proportion of the laser light that contributes to excitation is extremely small.
一方マルチモード発振によるレーザ光においては最小レ
ベル周波数間隔で各レーザ光の波長間隔を設定しなけれ
ば全ての遷移構造レベルを励起することが困難であり、
その設定作業は極めて煩雑である。また、最小レベル周
波数間隔に設定した場合においても、遷移構造レベルと
一致しない部位においては励起が発生しない問題点があ
り、また各光吸収断面積に対応したレーザ出力に調整す
ることが困難であるという欠点があった。On the other hand, in laser light generated by multi-mode oscillation, it is difficult to excite all transition structure levels unless the wavelength interval of each laser light is set at the minimum level frequency interval.
The setting work is extremely complicated. Furthermore, even when the minimum level frequency interval is set, there is the problem that excitation does not occur in areas that do not match the transition structure level, and it is difficult to adjust the laser output to correspond to each optical absorption cross section. There was a drawback.
いずれにしろ従来方式では遷移構造レベルに合致した周
波数および強度を有するレーザ光を形成することが困難
であり、励起に寄与しないレーザ光の割合が多く、全レ
ーザ出力に対する変換効率が極めて低く不経済であると
いう問題点があった。In any case, with conventional methods, it is difficult to form laser light with a frequency and intensity matching the transition structure level, a large proportion of laser light does not contribute to excitation, and the conversion efficiency of the total laser output is extremely low and uneconomical. There was a problem that.
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので
あり、分離回収を目的とする同位体原子の超微細構造の
各光吸収断面積に対応したレーザ光を形成することが可
能であり、全ての超微細構造レベルにおいて励起するこ
とができ、レーザ光のエネルギ利用効率を大幅に向上し
得る同位体分離用レーザ装置を提供することを目的とす
る。The present invention has been made to solve the above problems, and it is possible to form laser beams corresponding to each light absorption cross section of the ultrafine structure of isotope atoms for the purpose of separation and recovery. It is an object of the present invention to provide a laser device for isotope separation that can excite at all ultrafine structure levels and can significantly improve the energy utilization efficiency of laser light.
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明はシングルモードまた
はマルチモードにより発振したレーザ光を同位体原料に
照射して分離対象となる同位体のみを選択的に励起して
分離回収する同位体分離用レーザ装置において、発振し
たレーザ光を複数の分岐レーザ光に分岐するビームスプ
リッタを配置するとともに、分離対象となる同位体原子
に存在する超微細構造の共鳴吸収線に対応する波長レベ
ルに上記分岐レーザ光をシフトさせる複数の音響光学素
子を配設したことを特徴とする。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention selectively excites only the isotope to be separated by irradiating an isotope raw material with a laser beam oscillated in a single mode or multimode. In a laser device for isotope separation that separates and recovers isotopes, a beam splitter is installed to split the oscillated laser beam into multiple branched laser beams. The present invention is characterized in that a plurality of acousto-optic elements are provided to shift the branched laser beams to corresponding wavelength levels.
（作用）
上記構成に係る同位体分離用レーザ装置によれば、ビー
ムスプリッタによって分岐された各分岐レーザ光の波長
レベルが音響光学素子における周波数変調作用により、
超微細構造の各共鳴吸収線に対応するように設定される
ため、広範囲の遷移構造レベルにおいて、効果的に励起
することが可能となる。そのため、各共鳴吸収線と一致
せず励起に寄与しないレーザ光の割合が多い従来装置と
異なり、本発明装置においては、レーザ出力に対する励
起レーザ光への変換効率が極めて高く、エネルギ損失を
大幅に低減することができる。(Function) According to the isotope separation laser device having the above configuration, the wavelength level of each branched laser beam split by the beam splitter is adjusted by the frequency modulation effect in the acousto-optic element.
Since it is set to correspond to each resonance absorption line of the hyperfine structure, it is possible to effectively excite a wide range of transition structure levels. Therefore, unlike conventional devices in which a large proportion of laser light does not coincide with each resonant absorption line and does not contribute to excitation, in the device of the present invention, the conversion efficiency of laser output into excitation laser light is extremely high, and energy loss can be significantly reduced. can be reduced.
また、ビームスプリッタの分配比率を適宜変えることに
より、各分岐レーザ光の出力強度を、各遷移構造レベル
の光吸収断面積の相違に対応して最適値に調整すること
ができる。そのためレーザ光の全出力に対する利用効率
の最適化が容易であり、レーザ装置の運転管理および経
済性を大幅に改善することができる。In addition, by appropriately changing the distribution ratio of the beam splitter, the output intensity of each branched laser beam can be adjusted to an optimal value corresponding to the difference in the light absorption cross section of each transition structure level. Therefore, it is easy to optimize the utilization efficiency with respect to the total output of laser light, and the operational management and economic efficiency of the laser device can be significantly improved.
（実施例）
次に本発明の一実施例について添付図面を参照して説明
する。第１図は本発明に係る同位体分離用レーザ装置の
一実施例を示す要部系統図である。なお第３図に示す従
来例と同一要素には同一符号を付してその重複した説明
を省略する。(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a system diagram of essential parts showing an embodiment of a laser device for isotope separation according to the present invention. Note that the same elements as those in the conventional example shown in FIG. 3 are given the same reference numerals, and redundant explanation thereof will be omitted.
すなわち本実施例に係る同位体分離用レーザ装置は、レ
ーザ発振器４からシングルモードまたはマルチモードに
より発振したレーザ光りを同位体原料に照射して分離対
象となる同位体のみを選択的に励起して分離回収する同
位体分離用レーザ装置において、発振したレーザ光りを
複数の分岐レーザ光１ 、ｌ 、・・・ｌ 、
Ｉ に分岐するビ］ ２ ｎ−１ｎ
−ムスプリッタＳＯ” ｌ ” ２ ’ ”・５ｎ−１
’Ｓ を配置するとともに、分離対象となる同位体原子
に存在する超微細構造の共鳴吸収線に対応する波長レベ
ルに上記分岐レーザ光１１． ｌ ２ 、・・・１
、ｌ をシフトさせる複数の音響光学素子ｎ−１ｎ
ａｌ、ａ２．・・・ａｎ−１，ａ を配設して構成さ
れる。That is, the laser device for isotope separation according to this embodiment selectively excites only the isotope to be separated by irradiating the isotope raw material with laser light emitted in single mode or multimode from the laser oscillator 4. In the isotope separation laser device for separation and recovery, the oscillated laser light is divided into a plurality of branched laser beams 1, l,...l,
Bi branching to I] 2 n-1n -M splitter SO"l"2'"・5n-1
'S, and at the same time, the branched laser beam 11. l 2 ,...1
, l, a plurality of acousto-optic elements n-1n al, a2. . . . is configured by arranging an-1,a.
また各音響光学素子ａｌ、ａ２．・・・ａｌ−１゜ａ
の２次側にはハーフミラ−ＭＯ、Ｍ＋ 、Ｍ２ 。Moreover, each acousto-optic element al, a2. ...al-1゜a
Half mirrors MO, M+, and M2 are on the secondary side.
・・・Ｍ２−１および全反射ミラーＭｌｌが配置される
一方、ハーフミラ−ＭＯの出力側には増幅器５．５が直
列に配置される。... M2-1 and a total reflection mirror Mll are arranged, while an amplifier 5.5 is arranged in series on the output side of the half mirror MO.
しかしてレーザ発振器４から発振されたレーザ光りは、
ビームスプリッタｓ 、ｓ 、・・・５ｎ−１’１
Ｓ を通過、または反射して分岐レーザ光１ ＋ 。Therefore, the laser light emitted from the laser oscillator 4 is
The beam splitter s , s , . . . 5n-1'1 S passes through or is reflected to form a branched laser beam 1 + .
／２．・・・Ｉ ｎ−＋ 、Ｉ となり、それぞれ音
響光学素子ａ 、ａ 、・・・ａ 、ａ に
案内される。/2. . . . I n-+ , I and are guided to the acousto-optic elements a , a , . . . a , a , respectively.
１ ２ ｎ−Ｉ ｎ
ここで音響光学素子ａ 、ａ 、・・・ａ、−１゜
２
ａ は、二酸化テルル（Ｔｅ０２）やモリブデン酸鉛（
Ｐ ｂＭｏ ０４ ）などの単結晶またはガラスからな
る音響光学媒体に圧電素子を接着して構成され、この圧
電素子に電気信号を加えて超音波を発生させ、この超音
波を媒体中に伝搬させると、媒体中を通過する分岐レー
ザ光１ 、−１ 、は回折される。1 2 n-I n Here, the acousto-optic elements a, a,...a, -1°2 a are made of tellurium dioxide (Te02) or lead molybdate (
It is constructed by bonding a piezoelectric element to an acousto-optic medium made of a single crystal or glass such as P bMo 04 ), and when an electrical signal is applied to this piezoelectric element to generate an ultrasonic wave, and this ultrasonic wave is propagated into the medium. , the branched laser beams 1 , -1 , passing through the medium are diffracted.
回折される分岐レーザ光１１〜ｌＩＩの強さは超音波の
強さに依存するため、超音波の強度を調整することによ
り分岐レーザ光１１〜ｌｌｌの出力強度を任意に調整す
ることができる。Since the intensity of the diffracted branched laser beams 11 to lII depends on the intensity of the ultrasonic waves, the output intensity of the branched laser beams 11 to lll can be arbitrarily adjusted by adjusting the intensity of the ultrasonic waves.
また回折された分岐レーザ光Ｉｔ〜ｌＴｌは媒体中を移
動する超音波によって一種のドツプラー効果を受け、そ
の周波数が超音波の周波数だけシフトする。この性質を
利用して各分岐レーザ光の波長（周波数）を、分離対象
となる同位体原子の共鳴吸収線に対応する波長にシフト
させることができる。Further, the diffracted branched laser beams It to lTl are subjected to a kind of Doppler effect due to the ultrasonic wave moving in the medium, and the frequency thereof is shifted by the frequency of the ultrasonic wave. Utilizing this property, the wavelength (frequency) of each branched laser beam can be shifted to a wavelength corresponding to the resonance absorption line of the isotope atom to be separated.
すなわち第２図に示すように各分岐レーザ光１ −１
の基準位１１Ｘ、からのそれぞれのシフｎ
ト量Ｘ 、・・・ｘ 、ｘ は、分離回収を目的と２
ｎ−Ｉ ｎ
する同位体の超微細構造の各共鳴吸収線の位置に対応す
るように設定されるとともに、各分岐レーザ光１１〜１
０の出力強度は、各光吸収断面積に対して最小出力のレ
ーザ光によって励起が可能なように各光吸収断面積に逆
比例する大きさに設定される。このレーザ光出力は各ビ
ームスプリッタＳＯ，−５ｎ−１の透過度を変え、レー
ザ光の分配比率を変更することによって実行される。That is, as shown in FIG. 2, each branched laser beam 1 -1
The respective shift amounts X,...x, x from the standard position 11X of
n−I n is set to correspond to the position of each resonance absorption line of the hyperfine structure of the isotope, and each branched laser beam 11 to 1
The output intensity of 0 is set to a magnitude that is inversely proportional to each light absorption cross section so that excitation can be performed with the minimum output laser light for each light absorption cross section. This laser light output is achieved by changing the transmittance of each beam splitter SO, -5n-1 and changing the distribution ratio of the laser light.
こうして超微細構造の各共鳴吸収線に対応する波長およ
び最適な出力強度に調整された各分岐し−ザ光１１〜ｌ
Ｉｌは、全反射ミラーＭ、およびハーフミラ−Ｍ 、
・・・Ｍｏを反射または透過する−１
ことにより再び合成される。合成されたレーザ光Ｌ１は
複数の増幅器５，５．・・・を通過する際に増幅され、
光反応セルフ内に収容した同位体原料に照射される。こ
のレーザ光Ｌ１は、例えばＵ−２３５およびＵ−２３８
から成る同位体原料に照射され、分離回収を目的とする
Ｕ−２３５のみを選択的に励起させて最終的にイオン化
する。そしてイオン化されたＵ−２３５の同位体のみが
電界等によって分離回収される。In this way, each of the branched lights 11 to 1 is adjusted to the wavelength and optimal output intensity corresponding to each resonance absorption line of the hyperfine structure.
Il is a total reflection mirror M and a half mirror M,
. . -1 is synthesized again by reflecting or transmitting Mo. The combined laser beam L1 is passed through a plurality of amplifiers 5, 5 . It is amplified when passing through...
The isotopic raw material contained within the photoreactive self is irradiated. This laser beam L1 is, for example, U-235 and U-238
The isotopic raw material consisting of U-235 is irradiated, and only U-235, which is intended for separation and recovery, is selectively excited and finally ionized. Then, only the ionized U-235 isotope is separated and recovered by an electric field or the like.
このように本実施例に係る同位体分離用レーザ装置によ
れば、音響光学素子ａ１〜ａｌｌを配設しているため、
各分岐レーザ光１１〜ｌｌｌの波長を、分岐回収を目的
とする同位体の超微細構造レベルに対応した波長に個別
に調整することが可能となる。そのため、全ての超微細
構造レベルにおいて効果的に励起することが可能となり
、励起効率が向上するとともにレーザ発振のために投入
するエネルギの利用効率を飛躍的に高めることができる
。As described above, according to the laser device for isotope separation according to this embodiment, since the acousto-optic elements a1 to all are arranged,
It becomes possible to individually adjust the wavelength of each branched laser beam 11 to lll to a wavelength corresponding to the hyperfine structure level of the isotope for which branching and recovery is aimed. Therefore, it becomes possible to excite effectively at all ultrafine structure levels, improving excitation efficiency and dramatically increasing the utilization efficiency of energy input for laser oscillation.
また各ビームスプリッタ５ｏ−８ｒｌの透過度を変える
簡単な操作によって、超微細構造の光吸収断面積に対応
する必要最小強度のレーザ出力に調整することが可能と
なるため、レーザ出力の最適化を図ることも容易となり
、レーザ光の利用効率を高めることができ、さらに同位
体分離装置の運転操作を極めて簡素化することができる
。In addition, by simply changing the transmittance of each beam splitter 5o-8rl, it is possible to adjust the laser output to the required minimum intensity corresponding to the optical absorption cross section of the ultrafine structure, making it possible to optimize the laser output. It is also possible to improve the utilization efficiency of laser light, and furthermore, it is possible to extremely simplify the operation of the isotope separation apparatus.
以上説明の通り本発明に係る同位体分離用レーザ装置に
よれば、ビームスプリッタによって分岐された各分岐レ
ーザ光の波長レベルが音響光学素子による周波数変調作
用により、超微細構造の各共鳴吸収線に対応するように
設定されるため、広範囲の遷移構造レベルにおいて、効
果的に励起することが可能となる。そのため、各共鳴吸
収線と一致せず励起に寄与しないレーザ光の割合が多い
従来装置と異なり、本発明装置においては、レーザ出力
に対する励起レーザ光への変換効率が極めて高く、エネ
ルギ損失を大幅に低減することができる。As explained above, according to the laser device for isotope separation according to the present invention, the wavelength level of each branched laser beam split by the beam splitter is adjusted to each resonant absorption line of the hyperfine structure by the frequency modulation effect of the acousto-optic element. Since the settings are made to correspond to each other, it becomes possible to excite effectively at a wide range of transition structure levels. Therefore, unlike conventional devices in which a large proportion of laser light does not coincide with each resonant absorption line and does not contribute to excitation, in the device of the present invention, the conversion efficiency of laser output into excitation laser light is extremely high, and energy loss can be significantly reduced. can be reduced.
また、ビームスプリッタにおける分配比率を適宜変える
ことにより、各分岐レーザ光の出力強度を、各遷移構造
レベルの光吸収断面積の相違に対応して最適値に調整す
ることができる。そのためレーザ光の全出力に対する利
用効率の最適化が容易であり、レーザ装置の運転管理お
よび経済性を大幅に改善することができる。In addition, by appropriately changing the distribution ratio in the beam splitter, the output intensity of each branched laser beam can be adjusted to an optimal value corresponding to the difference in the light absorption cross section of each transition structure level. Therefore, it is easy to optimize the utilization efficiency with respect to the total output of laser light, and the operational management and economic efficiency of the laser device can be significantly improved.
ツタ、ａ 、ａ 、・・・ａ 、ａ ・・・
音響光学素１ ２ ｎ−Ｉ
ｎ子、ＭＯ” Ｉ ’ Ｍ２ ’ ””ｎ−１”’ハー
フミラーＭ ・・・全反射ミラーIvy, a, a,...a, a...
Acousto-optic element 1 2 n-I
n-child, MO" I ' M2 '""n-1"' Half mirror M ... Total reflection mirror
Claims (1)
ーザ光を同位体原料に照射して分離対象となる同位体の
みを選択的に励起して分離回収する同位体分離用レーザ
装置において、発振したレーザ光を複数の分岐レーザ光
に分岐するビームスプリッタを配置するとともに、分離
対象となる同位体原子に存在する超微細構造の共鳴吸収
線に対応する波長レベルに上記分岐レーザ光をシフトさ
せる複数の音響光学素子を配設したことを特徴とする同
位体分離用レーザ装置。In an isotope separation laser device that irradiates an isotope raw material with a laser beam oscillated in a single mode or multimode to selectively excite only the isotope to be separated and recover it, the oscillated laser beam is In addition to arranging a beam splitter that branches the branched laser beams, a plurality of acousto-optic elements are arranged to shift the branched laser beams to a wavelength level corresponding to the resonant absorption line of the hyperfine structure existing in the isotope atoms to be separated. A laser device for isotope separation characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33653689A JPH03196818A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Laser device for separating isotope |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33653689A JPH03196818A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Laser device for separating isotope |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03196818A true JPH03196818A (en) | 1991-08-28 |
Family
ID=18300151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33653689A Pending JPH03196818A (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Laser device for separating isotope |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03196818A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107005019A (en) * | 2014-09-18 | 2017-08-01 | 费哈激光技术有限责任公司 | Tune Q CO with acousto-optic modulator2Laser materials processing system |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33653689A patent/JPH03196818A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107005019A (en) * | 2014-09-18 | 2017-08-01 | 费哈激光技术有限责任公司 | Tune Q CO with acousto-optic modulator2Laser materials processing system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhu et al. | Effect of resonances on the coherent control of the photoionization and photodissociation of HI and DI | |
| Chen et al. | Observation of phase-matched relativistic harmonic generation | |
| EP0909404B1 (en) | An optical harmonic generator | |
| Peters et al. | Frequency‐comb spectroscopy of the hydrogen 1S‐3S and 1S‐3D transitions | |
| EP1706921A2 (en) | Scalable harmonic laser source and method | |
| Kowalski et al. | Pulse generation with an acousto‐optic frequency shifter in a passive cavity | |
| US20070064750A1 (en) | Deep ultraviolet laser apparatus | |
| US4272681A (en) | Method and apparatus for isotope-selectively exciting gaseous or vaporous uranium hexafluoride molecules | |
| JPH03196818A (en) | Laser device for separating isotope | |
| JPH0560962B2 (en) | ||
| US6958854B1 (en) | High efficiency stokes-seeding dual-cell raman shifter | |
| Morioka | New Japanese AVLIS Program | |
| JP2815412B2 (en) | Isotope separation method and separation apparatus | |
| CN110940418B (en) | Method and device for regulating and controlling electromagnetic induction transparency in cesium atom two-photon absorption spectrum | |
| Cahen et al. | A coherent light source, widely tunable down to 16 μm by stimulated Raman scattering | |
| JPH1195273A (en) | Laser apparatus | |
| Davis | Atomic vapor laser isotope separation | |
| JP3340211B2 (en) | Isotope separation method and apparatus | |
| Atutov et al. | Achromatic optical device for generation of a broadband frequency spectrum with high-frequency stability and sharp termination | |
| JPH0433385A (en) | Wavelength variable solid state laser resonator | |
| JP3085716B2 (en) | Laser isotope separation method | |
| JPH04320085A (en) | Variable wavelength high output laser system | |
| Shaw et al. | Tunable diode lasers for resonance ionization mass spectrometry and very high resolution atomic spectroscopy | |
| Meier et al. | Picosecond pulse generation in a benzene Raman generator amplifier system | |
| JPS6214487A (en) | Laser apparatus |