JPH05208118A - 蒸気からの析出物を剥ぎとり易くする方法 - Google Patents
蒸気からの析出物を剥ぎとり易くする方法Info
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- JPH05208118A JPH05208118A JP4294034A JP29403492A JPH05208118A JP H05208118 A JPH05208118 A JP H05208118A JP 4294034 A JP4294034 A JP 4294034A JP 29403492 A JP29403492 A JP 29403492A JP H05208118 A JPH05208118 A JP H05208118A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D59/00—Separation of different isotopes of the same chemical element
- B01D59/34—Separation by photochemical methods
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- Biophysics (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蒸気から基板上に析出した析出物をその基板
から剥ぎとることを、容易にする。 【構成】 基板の上に析出物を、基板と析出物との内に
空洞やトンネルができるように、析出させる作業と、析
出物が析出した基板を気体にさらして、気体を空洞やト
ンネルに浸透させ、析出物を基板から剥がし易くする作
業とを包含している。更に、基板の表面を荒くする作業
と、基板の表面に蒸気粒子が１方向から飛来するように
当てて、空洞やトンネルが形成されるようにする作業と
を含んでいてもよい。
から剥ぎとることを、容易にする。 【構成】 基板の上に析出物を、基板と析出物との内に
空洞やトンネルができるように、析出させる作業と、析
出物が析出した基板を気体にさらして、気体を空洞やト
ンネルに浸透させ、析出物を基板から剥がし易くする作
業とを包含している。更に、基板の表面を荒くする作業
と、基板の表面に蒸気粒子が１方向から飛来するように
当てて、空洞やトンネルが形成されるようにする作業と
を含んでいてもよい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、同位体の分離に関し、
より詳細には、蒸気から基板上に析出した析出物を、そ
の基板から剥ぎとり易くする方法に関する。
より詳細には、蒸気から基板上に析出した析出物を、そ
の基板から剥ぎとり易くする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】レーザ
ー光を使って同位体を分離する分野では、ウラニウムの
ような種々の同位体からなる蒸気にレーザー光を当てて
光電離を起させ、次にイオン化された成分を抽出してテ
ールス・プレート(tails plate）とプロダクト・プレー
ト(product plate）の２組の基板上に析出させて同位体
を選択的に分離する方法がとられている。通常、テール
ス・プレートは冷却されており、プロダクト・プレート
は析出する物質の温度と抽出イオン電流のために熱せら
れる。テールス・プレートには分離しようとする同位体
が欠乏した組成のものが析出され、プロダクト・プレー
トには分離しようとする同位体が濃縮された組成のもの
が析出される。実際の装置では、２組の基板上への蒸気
粒子の析出は十分な量の物質が析出されるまで継続さ
れ、その後基板が取り出されて析出された物質を基板か
ら剥がす。こうして濃縮された同位体と分離しようとす
る同位体が欠乏した部分とが回収される。基板上への物
質の析出が進行すると、析出物の質量が増大すること及
びその他の要因から、もし析出物が基板にしっかりと付
着していないと、析出物が基板から剥離して脱落するこ
とがある。
ー光を使って同位体を分離する分野では、ウラニウムの
ような種々の同位体からなる蒸気にレーザー光を当てて
光電離を起させ、次にイオン化された成分を抽出してテ
ールス・プレート(tails plate）とプロダクト・プレー
ト(product plate）の２組の基板上に析出させて同位体
を選択的に分離する方法がとられている。通常、テール
ス・プレートは冷却されており、プロダクト・プレート
は析出する物質の温度と抽出イオン電流のために熱せら
れる。テールス・プレートには分離しようとする同位体
が欠乏した組成のものが析出され、プロダクト・プレー
トには分離しようとする同位体が濃縮された組成のもの
が析出される。実際の装置では、２組の基板上への蒸気
粒子の析出は十分な量の物質が析出されるまで継続さ
れ、その後基板が取り出されて析出された物質を基板か
ら剥がす。こうして濃縮された同位体と分離しようとす
る同位体が欠乏した部分とが回収される。基板上への物
質の析出が進行すると、析出物の質量が増大すること及
びその他の要因から、もし析出物が基板にしっかりと付
着していないと、析出物が基板から剥離して脱落するこ
とがある。
【０００３】従来は、析出物が基板から剥離することが
ないように、テールス・プレートをかなり高温、例えば
４５０℃以上、で作動させることが普通であった。テー
ルス・プレートの温度が４５０℃であると、プロダクト
・プレートの作動温度はもっと高くなる。従来の装置に
ついては米国特許第４，２１０，８１４号、ジョン・ク
リフォード "CONTROL OF PYROPHORICITY IN DEPOSITS P
RODUCED BY ELECTRONBEAM EVAPORATION OF URANIUM"
（1980年 7月 1日）に詳しく説明されている。
ないように、テールス・プレートをかなり高温、例えば
４５０℃以上、で作動させることが普通であった。テー
ルス・プレートの温度が４５０℃であると、プロダクト
・プレートの作動温度はもっと高くなる。従来の装置に
ついては米国特許第４，２１０，８１４号、ジョン・ク
リフォード "CONTROL OF PYROPHORICITY IN DEPOSITS P
RODUCED BY ELECTRONBEAM EVAPORATION OF URANIUM"
（1980年 7月 1日）に詳しく説明されている。
【０００４】基板を上述のような高温で作動させること
は、基板が高温になると歪曲する傾向があり、そのため
基板の配列が乱れて装置が具合よく操作しなくなるの
で、好ましくない。もっと大きな欠点は、基板の作動中
の温度が高いと、１工程の開始時、終了時や工程途中で
の不可避的な操作停止時の温度と作動中の温度との差が
大きく、この温度変化が大きいと析出物は基板から剥が
れてしまうことである。また、従来の装置ではテールス
・プレートがプロダクト・プレートからの輻射熱を吸収
する機能をもたない。この輻射による熱伝達が貧弱であ
ると、プロダクト・プレートを冷却するために沸点の高
い流体を冷却剤として使わなければならず、そのために
はこれを通すための冷却管を設けなければならず構造が
複雑となる。
は、基板が高温になると歪曲する傾向があり、そのため
基板の配列が乱れて装置が具合よく操作しなくなるの
で、好ましくない。もっと大きな欠点は、基板の作動中
の温度が高いと、１工程の開始時、終了時や工程途中で
の不可避的な操作停止時の温度と作動中の温度との差が
大きく、この温度変化が大きいと析出物は基板から剥が
れてしまうことである。また、従来の装置ではテールス
・プレートがプロダクト・プレートからの輻射熱を吸収
する機能をもたない。この輻射による熱伝達が貧弱であ
ると、プロダクト・プレートを冷却するために沸点の高
い流体を冷却剤として使わなければならず、そのために
はこれを通すための冷却管を設けなければならず構造が
複雑となる。
【０００５】本出願人は、析出をもっと低い基板温度で
行うと蒸気からの析出物が基板にしっかり付着するこ
と、及び、基板の表面を荒くしてから洗浄、乾燥し、ま
た基板の予熱を行うと析出中及び工程中の温度変化に際
しても析出物が基板によく付着することを見出した。ま
た、本出願人は、全工程を低温で行うと、析出中に析出
物にひび割れが入ることなく、析出物は基板によく付着
することを見出した。更に、本出願人は、プロダクト・
プレートの冷却を輻射による放熱で行うと、プロダクト
・プレートの構造は簡単でよく、複雑で高価な冷却管の
配設や冷却液を必要としなくなることを見出した。
行うと蒸気からの析出物が基板にしっかり付着するこ
と、及び、基板の表面を荒くしてから洗浄、乾燥し、ま
た基板の予熱を行うと析出中及び工程中の温度変化に際
しても析出物が基板によく付着することを見出した。ま
た、本出願人は、全工程を低温で行うと、析出中に析出
物にひび割れが入ることなく、析出物は基板によく付着
することを見出した。更に、本出願人は、プロダクト・
プレートの冷却を輻射による放熱で行うと、プロダクト
・プレートの構造は簡単でよく、複雑で高価な冷却管の
配設や冷却液を必要としなくなることを見出した。
【０００６】上記知見に基づく、本出願人による特願昭
５９−１３５０２３号に開示されている方法及び装置に
よると、テールス・プレートの温度は比較的低いので、
テールス・プレート及び側面の遮へい板にはアルファ相
のウラニウムが析出する。テールス・プレート及び側面
の遮へい板の温度は液冷方式を使って１５０℃〜１７０
℃に保たれる。テールス・プレート及び側面の遮へい板
が工程の最初から最後まで比較的低い温度に保たれるの
で、プロダクト・プレートを冷却するのに熱輻射による
方法を使うことができる。
５９−１３５０２３号に開示されている方法及び装置に
よると、テールス・プレートの温度は比較的低いので、
テールス・プレート及び側面の遮へい板にはアルファ相
のウラニウムが析出する。テールス・プレート及び側面
の遮へい板の温度は液冷方式を使って１５０℃〜１７０
℃に保たれる。テールス・プレート及び側面の遮へい板
が工程の最初から最後まで比較的低い温度に保たれるの
で、プロダクト・プレートを冷却するのに熱輻射による
方法を使うことができる。
【０００７】プロダクト・プレートは、ウラニウム蒸気
の凝縮熱とイオン電流×抽出電圧できまる熱とが与えら
れるが、１５０℃〜１７０℃に保たれているテールス・
プレート及び側面の遮へい板に輻射によって熱が奪われ
るので、結局４５０℃〜６００℃の温度に保たれる。プ
ロダクト・プレートにもこの温度では、もっと高い温度
の場合に析出するベータ相のウラニウムではなく、それ
より熱膨張係数の小さいアルファ相のウラニウムが固体
状で析出する。析出温度が低いと作動時と待機時の温度
差による変化は小さく、析出物に剥離などが生じること
はない。かかる方法及び装置は、ウラニウムに限らず、
熱膨張係数の異なる２相を有する物質に対し適用するこ
とができる。
の凝縮熱とイオン電流×抽出電圧できまる熱とが与えら
れるが、１５０℃〜１７０℃に保たれているテールス・
プレート及び側面の遮へい板に輻射によって熱が奪われ
るので、結局４５０℃〜６００℃の温度に保たれる。プ
ロダクト・プレートにもこの温度では、もっと高い温度
の場合に析出するベータ相のウラニウムではなく、それ
より熱膨張係数の小さいアルファ相のウラニウムが固体
状で析出する。析出温度が低いと作動時と待機時の温度
差による変化は小さく、析出物に剥離などが生じること
はない。かかる方法及び装置は、ウラニウムに限らず、
熱膨張係数の異なる２相を有する物質に対し適用するこ
とができる。
【０００８】本発明の目的は、例えば上記方法及び装置
により、蒸気から基板上に析出した析出物を、その基板
から剥ぎとり易く方法を提供することである。
により、蒸気から基板上に析出した析出物を、その基板
から剥ぎとり易く方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】例えばウラニウムを析出
する場合においては、基板は、ウラニウム濃縮室内に設
置する前に、サンドブラストされ、洗浄されて乾燥され
る。サンドブラストするのは基板の表面を荒くして小さ
な凹凸をつくるためである。その理由は、ウラニウム蒸
気は一方向から飛来し「峰」には付着し、「谷」には付
着しないからである。付着した析出物は網目になって、
基板との間に微視的な空洞やトンネルをつくる。析出物
を空気にさらすと、酸素分子が空洞やトンネルの中に入
り込んでウラニウム原子に付着する。酸素分子が付着し
たウラニウム原子が存在する部分は壊れ易くなり、この
部分が境界となって析出されたウラニウムが基板から剥
がれ易くなる。洗浄し、乾燥するのはサンドブラストに
よって生じた表面の汚れを除くためで、従って、サンド
ブラストし、洗浄し、乾燥することによって、析出物の
基板への付着をよくするとともに、析出後、析出物を基
板から回収し易くする。研磨または化学薬品によるエッ
チングで凹凸をつける方法も使われる。
する場合においては、基板は、ウラニウム濃縮室内に設
置する前に、サンドブラストされ、洗浄されて乾燥され
る。サンドブラストするのは基板の表面を荒くして小さ
な凹凸をつくるためである。その理由は、ウラニウム蒸
気は一方向から飛来し「峰」には付着し、「谷」には付
着しないからである。付着した析出物は網目になって、
基板との間に微視的な空洞やトンネルをつくる。析出物
を空気にさらすと、酸素分子が空洞やトンネルの中に入
り込んでウラニウム原子に付着する。酸素分子が付着し
たウラニウム原子が存在する部分は壊れ易くなり、この
部分が境界となって析出されたウラニウムが基板から剥
がれ易くなる。洗浄し、乾燥するのはサンドブラストに
よって生じた表面の汚れを除くためで、従って、サンド
ブラストし、洗浄し、乾燥することによって、析出物の
基板への付着をよくするとともに、析出後、析出物を基
板から回収し易くする。研磨または化学薬品によるエッ
チングで凹凸をつける方法も使われる。
【００１０】
【実施例】図１は、本発明を実施する装置の動作を説明
するため要部の温度を時間に対して示す図であって、ウ
ラニウムの同位体分離の場合に対して示したものであ
る。ウラニウム蒸気は、熔融ウラニウムの表面に強い電
子ビームを照射することにより得られる。蒸発したウラ
ニウムは薄い電極が並んだ領域に向って進み、大部分は
電極の間を通り抜けるが、蒸発の過程でまたは光電離に
よって選択的にイオン化された粒子は電極に捕えられ
る。図１で任意の時点１０（これを時刻０とする）で熔
融ウラニウムに電子ビームが当てられ、曲線１２に従っ
てウラニウムの温度が上昇して薬３０００℃の沸点に達
する。熔融ウラニウムが熱せられると、蒸気からイオン
を抽出するためのプロダクト・プレートの温度も曲線１
４に従って上昇し、一般に４５０℃に達する。加熱中の
ある時刻１６で蒸発が開始して、蒸気は、曲線１４に従
って熱せられているプロダクト・プレートの上に凝縮す
る。
するため要部の温度を時間に対して示す図であって、ウ
ラニウムの同位体分離の場合に対して示したものであ
る。ウラニウム蒸気は、熔融ウラニウムの表面に強い電
子ビームを照射することにより得られる。蒸発したウラ
ニウムは薄い電極が並んだ領域に向って進み、大部分は
電極の間を通り抜けるが、蒸発の過程でまたは光電離に
よって選択的にイオン化された粒子は電極に捕えられ
る。図１で任意の時点１０（これを時刻０とする）で熔
融ウラニウムに電子ビームが当てられ、曲線１２に従っ
てウラニウムの温度が上昇して薬３０００℃の沸点に達
する。熔融ウラニウムが熱せられると、蒸気からイオン
を抽出するためのプロダクト・プレートの温度も曲線１
４に従って上昇し、一般に４５０℃に達する。加熱中の
ある時刻１６で蒸発が開始して、蒸気は、曲線１４に従
って熱せられているプロダクト・プレートの上に凝縮す
る。
【００１１】曲線１４が水平になる最終的のプロダクト
・プレートの温度、一般には約４５０℃、はプロダクト
・プレートへの付着がなされる最低温度として分かって
いる。プロダクト・プレートは一般にタングステンまた
はステンレス・スチールでつくられる。
・プレートの温度、一般には約４５０℃、はプロダクト
・プレートへの付着がなされる最低温度として分かって
いる。プロダクト・プレートは一般にタングステンまた
はステンレス・スチールでつくられる。
【００１２】テールス・プレートを曲線１７で示される
ような比較的低温、一般に１５０℃〜１７０℃、で働か
せることは、テールス・プレートへの析出が良好なだけ
ではなく、テールス・プレートに輻射熱を奪われるため
に最高６００℃で動作するプロダクト・プレートへの析
出も良好となることが分かっている。これらの温度で析
出するウラニウムはアルファ相をもつが、もっと高温で
はベータ相となる。ベータ相の方が熱膨張係数が大き
い。
ような比較的低温、一般に１５０℃〜１７０℃、で働か
せることは、テールス・プレートへの析出が良好なだけ
ではなく、テールス・プレートに輻射熱を奪われるため
に最高６００℃で動作するプロダクト・プレートへの析
出も良好となることが分かっている。これらの温度で析
出するウラニウムはアルファ相をもつが、もっと高温で
はベータ相となる。ベータ相の方が熱膨張係数が大き
い。
【００１３】析出温度が低いために装置の待機時と作動
時の温度差が小さく、また析出物の熱膨張係数が小さい
ので、析出物にひび割れや剥離が起って脱落するような
ことはない。
時の温度差が小さく、また析出物の熱膨張係数が小さい
ので、析出物にひび割れや剥離が起って脱落するような
ことはない。
【００１４】好ましい１実施例では、テールス・プレー
トに対し、所定の温度で図１に示す時間１８の間予熱し
て表面に付着している不純物を除去するという前処理を
施す。これをしないと、低温での析出が阻害される。前
処理の別の方法としてはイオンを衝突させる方法もあ
る。
トに対し、所定の温度で図１に示す時間１８の間予熱し
て表面に付着している不純物を除去するという前処理を
施す。これをしないと、低温での析出が阻害される。前
処理の別の方法としてはイオンを衝突させる方法もあ
る。
【００１５】予熱時間１８としては、１５分から４時間
の間が満足すべき結果をもたらす。予熱温度は、１実施
例では１５０℃から１７０℃の間であって、流体を使っ
てこの予熱を行う。流体としては空気、ヘリウム、窒素
などの気体か、飽和状態の水蒸気、油、水銀または熔融
ナトリウムなどの液体を使い、予め熱してからテールス
・プレートの中にあけた孔の中を流すのである。
の間が満足すべき結果をもたらす。予熱温度は、１実施
例では１５０℃から１７０℃の間であって、流体を使っ
てこの予熱を行う。流体としては空気、ヘリウム、窒素
などの気体か、飽和状態の水蒸気、油、水銀または熔融
ナトリウムなどの液体を使い、予め熱してからテールス
・プレートの中にあけた孔の中を流すのである。
【００１６】テールス・プレートの予熱にはウラニウム
蒸気源である熔融ウラニウムの持っている熱を使うこと
もできるが、この熔融ウラニウムは予熱時間１８の間は
沸点以下に保たれる。
蒸気源である熔融ウラニウムの持っている熱を使うこと
もできるが、この熔融ウラニウムは予熱時間１８の間は
沸点以下に保たれる。
【００１７】予熱時間１８が終了する時刻１０において
熔融ウラニウムに十分なエネルギーが加えられて熔融ウ
ラニウムの表面温度が上昇すると蒸発が始まり、表面は
最終の一定温度約３０００℃になる。テールス・プレー
トの温度は予熱温度よりも少し高い程度に保ち、予熱温
度よりも低くしてはいけない。この調節は公知の方法で
行う。
熔融ウラニウムに十分なエネルギーが加えられて熔融ウ
ラニウムの表面温度が上昇すると蒸発が始まり、表面は
最終の一定温度約３０００℃になる。テールス・プレー
トの温度は予熱温度よりも少し高い程度に保ち、予熱温
度よりも低くしてはいけない。この調節は公知の方法で
行う。
【００１８】テールス・プレートの表面温度を例えば１
８０℃に保つと、これはプロダクト・プレートに対し輻
射による丁度よい冷却効果をもたらす。プロダクト・プ
レートの温度は４５０℃〜６００℃である。ウラニウム
蒸気の凝縮と同位体抽出のためのイオン電流とでプロダ
クト・プレートには相当量の熱が与えられるので、効果
的な冷却機構が必要で、それには輻射による冷却がなさ
れる。テールス・プレートの表面温度を１８０℃（４５
３°Ｋ）、プロダクト・プレートの表面温度を６００℃
（８７３°Ｋ）とすると、輻射により（８７３4 −４５
３4 ）に比例する熱がプロダクト・プレートから奪われ
る。
８０℃に保つと、これはプロダクト・プレートに対し輻
射による丁度よい冷却効果をもたらす。プロダクト・プ
レートの温度は４５０℃〜６００℃である。ウラニウム
蒸気の凝縮と同位体抽出のためのイオン電流とでプロダ
クト・プレートには相当量の熱が与えられるので、効果
的な冷却機構が必要で、それには輻射による冷却がなさ
れる。テールス・プレートの表面温度を１８０℃（４５
３°Ｋ）、プロダクト・プレートの表面温度を６００℃
（８７３°Ｋ）とすると、輻射により（８７３4 −４５
３4 ）に比例する熱がプロダクト・プレートから奪われ
る。
【００１９】本発明の本質的な特徴は、一工程の開始
時、終了時や工程途中での不可避的な操作停止時におい
てテールス・プレート及びプロダクト・プレート上の析
出物にひび割れや剥離が生じないということである。基
板を低温で作動させるということがこのことを可能にし
ている。
時、終了時や工程途中での不可避的な操作停止時におい
てテールス・プレート及びプロダクト・プレート上の析
出物にひび割れや剥離が生じないということである。基
板を低温で作動させるということがこのことを可能にし
ている。
【００２０】基板を低温で作動させることはプロダクト
・プレートの輻射による放熱冷却を効果的にしている。
温度の低いテールス・プレートへの輻射による熱伝達が
行われないと、プロダクト・プレートには冷却管または
ヒート・パイプのような複雑な熱伝達機構を設ける必要
があり、これを設けなければプロダクト・プレート上の
析出物は溶けてしまう。
・プレートの輻射による放熱冷却を効果的にしている。
温度の低いテールス・プレートへの輻射による熱伝達が
行われないと、プロダクト・プレートには冷却管または
ヒート・パイプのような複雑な熱伝達機構を設ける必要
があり、これを設けなければプロダクト・プレート上の
析出物は溶けてしまう。
【００２１】本発明を実施する装置を図２に示す。ウラ
ニウム濃縮室２０が真空ポンプ２２によって１０-4Torr
の高真空に保たれ、室２０内にはウラニウム２６が入っ
たるつぼ２４が置かれて、このウラニウム２６に電子ビ
ーム源３０からの電子ビーム２８が磁界３２によって曲
げられて照射される。磁界３２をつくるコイルは通常室
２０の外にあるが、図には示されていない。電子ビーム
２８はウラニウム２６の表面の１点３４を通り図面に垂
直な直線上に照射焦点が合わせられており、この照射に
よりウラニウム２６は蒸発する。
ニウム濃縮室２０が真空ポンプ２２によって１０-4Torr
の高真空に保たれ、室２０内にはウラニウム２６が入っ
たるつぼ２４が置かれて、このウラニウム２６に電子ビ
ーム源３０からの電子ビーム２８が磁界３２によって曲
げられて照射される。磁界３２をつくるコイルは通常室
２０の外にあるが、図には示されていない。電子ビーム
２８はウラニウム２６の表面の１点３４を通り図面に垂
直な直線上に照射焦点が合わせられており、この照射に
よりウラニウム２６は蒸発する。
【００２２】るつぼ２４の上にイオン捕獲電極３５が並
べられてあり、電子装置３６から電圧を供給されて、ウ
ラニウム２６の蒸発時につくられたイオン粒子を捕獲す
る。電極３５の上にイオン抽出領域３８があり、そこに
プロダクト・プレート４０があってレーザー光によって
選択的にイオン化された粒子を捕獲する。イオン化され
なかった粒子は領域３８を通過してテールス・プレート
４２上に付着する。テールス・プレート上に付着析出し
たウラニウムには分離すべき同位体は欠乏している。図
２に示したイオン捕獲電極３５、プロダクト・プレート
４０、テールス・プレート４２の形状と配置は１列であ
って、他の様式も可能である。
べられてあり、電子装置３６から電圧を供給されて、ウ
ラニウム２６の蒸発時につくられたイオン粒子を捕獲す
る。電極３５の上にイオン抽出領域３８があり、そこに
プロダクト・プレート４０があってレーザー光によって
選択的にイオン化された粒子を捕獲する。イオン化され
なかった粒子は領域３８を通過してテールス・プレート
４２上に付着する。テールス・プレート上に付着析出し
たウラニウムには分離すべき同位体は欠乏している。図
２に示したイオン捕獲電極３５、プロダクト・プレート
４０、テールス・プレート４２の形状と配置は１列であ
って、他の様式も可能である。
【００２３】室２０の側面内側には遮へい板４４，４６
が張ってあり、これらの板とテールス・プレート４２と
は冷却孔５０内を流れる冷却液によって冷却される。冷
却温度は冷却制御装置４８によって調節される。遮へい
板４４，４６とテールス・プレート４２とはすべて同じ
前処理を受けるので、ウラニウムが付着析出しても、析
出物表面との間の熱伝導はよく輻射熱をよく吸収する。
イオン捕獲電極３５とプロダクト・プレート４０からの
輻射をよく吸収して電極３５とプロダクト・プレート４
０の冷却を効果的にしていることは重要なことである。
電極３５とプロダクト・プレート４０の冷却は、ヘリウ
ム、空気、窒素、飽和水蒸気、油、水銀、ナトリウムな
どの気体または液体を冷却剤とする簡単な構造の冷却装
置を補助として使ってもよい。
が張ってあり、これらの板とテールス・プレート４２と
は冷却孔５０内を流れる冷却液によって冷却される。冷
却温度は冷却制御装置４８によって調節される。遮へい
板４４，４６とテールス・プレート４２とはすべて同じ
前処理を受けるので、ウラニウムが付着析出しても、析
出物表面との間の熱伝導はよく輻射熱をよく吸収する。
イオン捕獲電極３５とプロダクト・プレート４０からの
輻射をよく吸収して電極３５とプロダクト・プレート４
０の冷却を効果的にしていることは重要なことである。
電極３５とプロダクト・プレート４０の冷却は、ヘリウ
ム、空気、窒素、飽和水蒸気、油、水銀、ナトリウムな
どの気体または液体を冷却剤とする簡単な構造の冷却装
置を補助として使ってもよい。
【００２４】図３、は本発明による方法の作業段階をフ
ローチャートで示したものである。５２は電極３５、プ
ロダクト・プレート４０及びテールス・プレート４２に
対し、これらをウラニウム濃縮室２０内に挿入する前に
実施するサンドブラスト、洗浄、乾燥、または研磨や化
学薬品によるエッチングなどの前処理である。この前処
理５２によって電極３５、プロダクト・プレート４０及
びテールス・プレート４２の表面から汚染物質が除去さ
れる。またこの前処理５２は真空中における基板と析出
物との付着力を増大し、かつ空気中で析出物を基板から
剥がす場合、剥ぎとりを容易にする。前処理５２がなさ
れた電極３５、プロダクト・プレート４０及びテールス
・プレート４２は室２０内の定位置に配設される。次の
作業段階５４は排気で、これによって室２０が高真空に
なされる。排気段階５４の次の作業段階５６において、
低温での予熱が予熱時間１８の間なされる。この作業段
階５６での予熱はテールス・プレート４２と側面の遮へ
い板４４，４６に対して、冷却孔５０に冷却剤を流して
なされるもので、これら４２，４４，４６の温度は曲線
１７に従って変化して、テールス・プレート４２はこの
予熱によって全体が一様に１５０℃より少し高い一定温
度を保つようになされる。ステンレス・スチール上にウ
ラニウムを析出させる場合、通常予熱温度は１７０℃で
予熱時間は約５分から４時間の間である。１５０℃の予
熱温度では１５分の予熱時間が適当である。１５０℃以
下の予熱温度では付着に対する効果がないことが分かっ
ている。
ローチャートで示したものである。５２は電極３５、プ
ロダクト・プレート４０及びテールス・プレート４２に
対し、これらをウラニウム濃縮室２０内に挿入する前に
実施するサンドブラスト、洗浄、乾燥、または研磨や化
学薬品によるエッチングなどの前処理である。この前処
理５２によって電極３５、プロダクト・プレート４０及
びテールス・プレート４２の表面から汚染物質が除去さ
れる。またこの前処理５２は真空中における基板と析出
物との付着力を増大し、かつ空気中で析出物を基板から
剥がす場合、剥ぎとりを容易にする。前処理５２がなさ
れた電極３５、プロダクト・プレート４０及びテールス
・プレート４２は室２０内の定位置に配設される。次の
作業段階５４は排気で、これによって室２０が高真空に
なされる。排気段階５４の次の作業段階５６において、
低温での予熱が予熱時間１８の間なされる。この作業段
階５６での予熱はテールス・プレート４２と側面の遮へ
い板４４，４６に対して、冷却孔５０に冷却剤を流して
なされるもので、これら４２，４４，４６の温度は曲線
１７に従って変化して、テールス・プレート４２はこの
予熱によって全体が一様に１５０℃より少し高い一定温
度を保つようになされる。ステンレス・スチール上にウ
ラニウムを析出させる場合、通常予熱温度は１７０℃で
予熱時間は約５分から４時間の間である。１５０℃の予
熱温度では１５分の予熱時間が適当である。１５０℃以
下の予熱温度では付着に対する効果がないことが分かっ
ている。
【００２５】予熱段階５６の次に作業段階５８で表され
るウラニウムの同位体分離がなされる。この作業段階５
８でレーザー光を照射されて選択的にイオン化されたウ
ラニウム同位体がプロダクト・プレート４０に析出する
と共に電極３５、テールス・プレート４２にもウラニウ
ムイオンや原子が析出する。この作業段階５８の間、電
極３５とプロダクト・プレート４０との温度はテールス
・プレート４２と側面の遮へい板４４，４６への輻射に
よる放熱で曲線１４で示されるような一定温度に保たれ
る。
るウラニウムの同位体分離がなされる。この作業段階５
８でレーザー光を照射されて選択的にイオン化されたウ
ラニウム同位体がプロダクト・プレート４０に析出する
と共に電極３５、テールス・プレート４２にもウラニウ
ムイオンや原子が析出する。この作業段階５８の間、電
極３５とプロダクト・プレート４０との温度はテールス
・プレート４２と側面の遮へい板４４，４６への輻射に
よる放熱で曲線１４で示されるような一定温度に保たれ
る。
【００２６】基板上の析出物が所望量に達すると、室２
０内の圧力を元に戻してから電極３５、プロダクト・プ
レート４０、テールス・プレート４２を室外に取り出
す。作業段階６０はこれらの取り出した基板上の析出物
に酸素を付着させる作業段階で、酸素は特に析出物と基
板との間につくられる空洞やトンネルの部分に付着し、
その部分がもろくなるので析出物を基板から剥離するの
が容易になる。次の作業段階６２は析出物を基板から剥
離する作業段階で、これには薬品を使って剥離を促進す
る手段も含まれる。
０内の圧力を元に戻してから電極３５、プロダクト・プ
レート４０、テールス・プレート４２を室外に取り出
す。作業段階６０はこれらの取り出した基板上の析出物
に酸素を付着させる作業段階で、酸素は特に析出物と基
板との間につくられる空洞やトンネルの部分に付着し、
その部分がもろくなるので析出物を基板から剥離するの
が容易になる。次の作業段階６２は析出物を基板から剥
離する作業段階で、これには薬品を使って剥離を促進す
る手段も含まれる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
蒸気から基板上に析出した析出物をその基板から剥ぎと
ることが、容易になる。
蒸気から基板上に析出した析出物をその基板から剥ぎと
ることが、容易になる。
【図１】本発明を実施する装置の動作を説明するため要
部の温度を時間に対して示す図である。
部の温度を時間に対して示す図である。
【図２】本発明を実施する装置が設けられたレーザー光
によるウラニウム濃縮室の断面図である。
によるウラニウム濃縮室の断面図である。
【図３】本発明の作業段階をフローチャートで示した図
である。
である。
１０ 時刻０の時点 １２ 熔融ウラニウムの温度 １４ プロダクト・プレートの温度 １６ 加熱中のある時刻 １７ テールス・プレートの温度 １８ 予熱時間 ２０ ウラニウム濃縮室 ２２ 真空ポンプ ２４ るつぼ ２６ ウラニウム ２８ 電子ビーム ３０ 電子ビーム源 ３２ 磁界 ３４ ウラニウムの表面の１点 ３５ イオン捕獲電極 ３６ 電子装置 ３８ イオン抽出領域 ４０ プロダクト・プレート ４２ テールス・プレート ４４ 側面の遮へい板 ４６ 側面の遮へい板 ４８ 冷却制御装置 ５０ 冷却孔 ５２ 前処理の作業段階 ５４ 排気の作業段階 ５６ 予熱の作業段階 ５８ ウラニウムが基板に析出する作業段階 ６０ 析出物に酸素を付着させる作業段階 ６２ 析出物を基板から剥離する作業段階
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミカエル・エイ・ベイン アメリカ合衆国98664ワシントン州バンク ーバー、ノースイースト・トゥエンティ ス・ストリート12917 (72)発明者 レスター・エム・フィンチ アメリカ合衆国99301ワシントン州パスコ、 ロード・フォーティセブン608
Claims (4)
- 【請求項１】 下記を包含する、蒸気からの析出物を剥
ぎとり易くする方法：基板の上に前記析出物を、前記基
板と前記析出物との内に空洞やトンネルができるよう
に、析出させる作業；前記析出物が析出した基板を気体
にさらして、気体を前記空洞やトンネルに浸透させ、前
記析出物を前記基板から剥がし易くする作業。 - 【請求項２】 更に下記の作業を含む、請求項１の方
法：前記基板の表面を荒くする；前記基板の表面に蒸気
粒子が１方向から飛来するように当てて、前記空洞やト
ンネルが形成されるようにする作業。 - 【請求項３】 前記析出物の物質はウラニウムである、
請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記気体には酸素が含まれている、請求
項１の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US509855 | 1983-06-30 | ||
| US06/509,855 US4726967A (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Low temperature condensate adherence method |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135023A Division JPS6038025A (ja) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | 蒸気から析出させる方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208118A true JPH05208118A (ja) | 1993-08-20 |
| JPH0628699B2 JPH0628699B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=24028360
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135023A Granted JPS6038025A (ja) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | 蒸気から析出させる方法及び装置 |
| JP4294034A Expired - Lifetime JPH0628699B2 (ja) | 1983-06-30 | 1992-10-08 | 蒸気からの析出物を剥ぎとり易くする方法 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135023A Granted JPS6038025A (ja) | 1983-06-30 | 1984-06-29 | 蒸気から析出させる方法及び装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4726967A (ja) |
| EP (1) | EP0133898B1 (ja) |
| JP (2) | JPS6038025A (ja) |
| AU (1) | AU573592B2 (ja) |
| CA (1) | CA1246325A (ja) |
| DE (1) | DE3484718D1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4761060A (en) * | 1984-11-07 | 1988-08-02 | Nec Corporation | Optical delay type flipflop and shift register using it |
| US20030036654A1 (en) | 1994-08-18 | 2003-02-20 | Holt Dennis A. | Synthetic multimerizing agents |
| KR102074527B1 (ko) * | 2014-01-10 | 2020-02-06 | 이형곤 | 박막클러스터 제조장치와 박막클러스터, 박막, 자외선차단제 및 화장품 |
| CN106164328B (zh) * | 2014-02-12 | 2018-10-12 | 李亨坤 | 薄膜群制造装置、薄膜群、薄膜、紫外线阻隔剂及化妆品 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2956911A (en) * | 1956-03-29 | 1960-10-18 | Allied Chem | Separation of coatings from metal surfaces |
| US3925079A (en) * | 1972-06-16 | 1975-12-09 | Richard W F Hager | Decorative article and method of making same |
| CH570192A5 (ja) * | 1973-02-02 | 1975-12-15 | Jersey Nuclear Avco Isotopes | |
| US4155008A (en) * | 1977-02-04 | 1979-05-15 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Vapor coated emissive cathode |
| US4210814A (en) * | 1978-01-09 | 1980-07-01 | Jersey Nuclear-Avco Isotopes, Inc. | Control of pyrophoricity in deposits produced by electron beam evaporation of uranium |
-
1983
- 1983-06-30 US US06/509,855 patent/US4726967A/en not_active Expired - Lifetime
-
1984
- 1984-06-21 AU AU29736/84A patent/AU573592B2/en not_active Ceased
- 1984-06-27 DE DE8484107394T patent/DE3484718D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-06-27 EP EP84107394A patent/EP0133898B1/en not_active Expired
- 1984-06-28 CA CA000457712A patent/CA1246325A/en not_active Expired
- 1984-06-29 JP JP59135023A patent/JPS6038025A/ja active Granted
-
1992
- 1992-10-08 JP JP4294034A patent/JPH0628699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0133898A3 (en) | 1988-09-07 |
| EP0133898A2 (en) | 1985-03-13 |
| JPH0628699B2 (ja) | 1994-04-20 |
| DE3484718D1 (de) | 1991-07-25 |
| CA1246325A (en) | 1988-12-13 |
| JPS6038025A (ja) | 1985-02-27 |
| US4726967A (en) | 1988-02-23 |
| JPH0518611B2 (ja) | 1993-03-12 |
| EP0133898B1 (en) | 1991-06-19 |
| AU2973684A (en) | 1985-01-03 |
| AU573592B2 (en) | 1988-06-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |