JPH0634422B2 - 同位体分離用レ−ザ装置 - Google Patents
同位体分離用レ−ザ装置Info
- Publication number
- JPH0634422B2 JPH0634422B2 JP15518185A JP15518185A JPH0634422B2 JP H0634422 B2 JPH0634422 B2 JP H0634422B2 JP 15518185 A JP15518185 A JP 15518185A JP 15518185 A JP15518185 A JP 15518185A JP H0634422 B2 JPH0634422 B2 JP H0634422B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wavelength
- laser
- isotope
- laser beam
- isotope separation
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
- H01S3/13—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
- H01S3/139—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length
- H01S3/1392—Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude by controlling the mutual position or the reflecting properties of the reflectors of the cavity, e.g. by controlling the cavity length by using a passive reference, e.g. absorption cell
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lasers (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は同位体分離に必要な特定波長のレーザビームを
出力する同位体分離用レーザ装置に係り、特に、出力レ
ーザビームの波長の偏位を検出する波長検出器を改良し
た同位体分離用レーザ装置に関する。
出力する同位体分離用レーザ装置に係り、特に、出力レ
ーザビームの波長の偏位を検出する波長検出器を改良し
た同位体分離用レーザ装置に関する。
一般に、レーザ同位体分離法とは同位体シフト効果を利
用して特定の波長のレーザビームにより特定の同位体の
みを選択的に励起、電離させて分離する方法である。
用して特定の波長のレーザビームにより特定の同位体の
みを選択的に励起、電離させて分離する方法である。
原子は一般に、特定の波長の光を吸収して基底状態から
励起状態となり、さらに、励起状態で別の特定波長の光
を吸収して一層高い励起状態、もしくは電子を喪失して
電離に至る光電離現象を生ずる。この光電離の時に原子
が吸収し易い光の特定波長は、同一元素であっても質量
数が異なる場合には僅かに異にする場合がある。これを
同位体シフトという。
励起状態となり、さらに、励起状態で別の特定波長の光
を吸収して一層高い励起状態、もしくは電子を喪失して
電離に至る光電離現象を生ずる。この光電離の時に原子
が吸収し易い光の特定波長は、同一元素であっても質量
数が異なる場合には僅かに異にする場合がある。これを
同位体シフトという。
このように元素の同位体シフト量は極く僅かであるか
ら、同位体分離を効率良く行なうためには、これに用い
るレーザビームを特定の波長に高精度、かつ安定に保持
することが必要である。すなわち、同位体分離に供せら
れるレーザビームの波長の精度は、例えばウラン２３５
の場合には特定波長に対し偏差が１／１０６内であるこ
とが要求される。
ら、同位体分離を効率良く行なうためには、これに用い
るレーザビームを特定の波長に高精度、かつ安定に保持
することが必要である。すなわち、同位体分離に供せら
れるレーザビームの波長の精度は、例えばウラン２３５
の場合には特定波長に対し偏差が１／１０６内であるこ
とが要求される。
そこで、従来の同位体分離用レーザ装置では、特定の元
素、例えばヨウ素Ｉの吸収スペクトルで較正された超高
精密の波長計によりレーザ光を特定波長に調整してい
た。しかしながら、これではレーザ光を同位体分離に必
要な特定波長に調整することが必ずしも容易ではなかっ
た。また、同位体分離中にレーザ光を特定波長に保持す
ることは、超高精密の波長計を常時作動させておく必要
があるため、調整と同様に容易ではなかった。
素、例えばヨウ素Ｉの吸収スペクトルで較正された超高
精密の波長計によりレーザ光を特定波長に調整してい
た。しかしながら、これではレーザ光を同位体分離に必
要な特定波長に調整することが必ずしも容易ではなかっ
た。また、同位体分離中にレーザ光を特定波長に保持す
ることは、超高精密の波長計を常時作動させておく必要
があるため、調整と同様に容易ではなかった。
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、レーザビ
ームを特定波長に高精度、かつ安定に保持することので
き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。
ームを特定波長に高精度、かつ安定に保持することので
き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。
本発明は同位体分離しようとする同位体の光吸収効果に
着目してなされたものであり、この光吸収特性を有する
放電管により、同位体分離に用いられるレーザビームの
波長と同位体分離に必要な特定波長との偏差を高精度で
検出し、このレーザビームの波長を特定波長に安定に保
持するように構成したことに特徴がある。
着目してなされたものであり、この光吸収特性を有する
放電管により、同位体分離に用いられるレーザビームの
波長と同位体分離に必要な特定波長との偏差を高精度で
検出し、このレーザビームの波長を特定波長に安定に保
持するように構成したことに特徴がある。
以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照して説明する。
参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロック線
図であり、パルス発生器１より所要周波数のパルスをポ
ンプレーザ２に与えてバルス発振を行なわせる。このポ
ンプレーザ２からはレーザ光Ｒ２が出力され、波長選択
性レーザ３に入射される。波長選択性レーザ３は入射さ
れたレーザ光Ｒ２から同位体分離に必要な特定波長のレ
ーザビームＲ３を同位体分離装置４に選択的に出力す
る。
図であり、パルス発生器１より所要周波数のパルスをポ
ンプレーザ２に与えてバルス発振を行なわせる。このポ
ンプレーザ２からはレーザ光Ｒ２が出力され、波長選択
性レーザ３に入射される。波長選択性レーザ３は入射さ
れたレーザ光Ｒ２から同位体分離に必要な特定波長のレ
ーザビームＲ３を同位体分離装置４に選択的に出力す
る。
上記波長選択性レーザ３は第２図に示すように構成さ
れ、ポンプレーザ２からのレーザ光Ｒ２を波長選択性レ
ーザ励起部３ａを介して気密室３ｂ内のレーザ光拡大器
３ｃ、エタロン３ｄおよび回折格子３ｅに入射させる。
気密室３ｂは複数、例えば２つの圧力制御弁３ｆを装着
しており、両圧力制御弁３ｆは波長制御器５からの波長
制御信号Ｓ５により弁開度を制御される。この両圧力制
御弁３ｆの弁開度の制御により、気密室３ｂ内の圧力を
変化させて、出力ミラー３ｇより出力されるレーザビー
ムＲ３の波長を適宜制御する。また、波長選択素子であ
る回折格子３ｅとエタロン３ｄのレーザ光軸に対する角
度を図中矢印方向に微小角度調整することによりレーザ
ビームＲ３の波長を制御することができる。この回折格
子３ｅおよびエタロン３ｄからのレーザ光は再び波長選
択性レーザ励起部３ａを経て、出力ミラー３ｇよりレー
ザビームＲ３として半透過ミラー６を透過させてから同
位体分離装置４へ与えられる。
れ、ポンプレーザ２からのレーザ光Ｒ２を波長選択性レ
ーザ励起部３ａを介して気密室３ｂ内のレーザ光拡大器
３ｃ、エタロン３ｄおよび回折格子３ｅに入射させる。
気密室３ｂは複数、例えば２つの圧力制御弁３ｆを装着
しており、両圧力制御弁３ｆは波長制御器５からの波長
制御信号Ｓ５により弁開度を制御される。この両圧力制
御弁３ｆの弁開度の制御により、気密室３ｂ内の圧力を
変化させて、出力ミラー３ｇより出力されるレーザビー
ムＲ３の波長を適宜制御する。また、波長選択素子であ
る回折格子３ｅとエタロン３ｄのレーザ光軸に対する角
度を図中矢印方向に微小角度調整することによりレーザ
ビームＲ３の波長を制御することができる。この回折格
子３ｅおよびエタロン３ｄからのレーザ光は再び波長選
択性レーザ励起部３ａを経て、出力ミラー３ｇよりレー
ザビームＲ３として半透過ミラー６を透過させてから同
位体分離装置４へ与えられる。
一方、半透過ミラー６にて反射されたレーザビームＲ３
の一部は第１図に示すようにモニタ用ビームＲ６として
分離され、反射ミラー７を介してホローカソードランプ
８へ入射される。このホローカソードランプ８は直流高
電圧で放電する放電管であり、その電極の一方、例えば
８ａに、同位体分離装置４にて分離しようとする同位体
と同一の同位体元素ｕを付着して、オプトガルバノ効果
を生ずるようになっている。すなわち、ホローカソード
ランプ８に入射されたモニタ用ビームＲ６の波長が放電
中の同位体元素ｕの共鳴吸収ラインに一致すると、放電
プラズマのインピーダンスが急減する。したがって、こ
のインピーダンス変化をコンデンサＣにより放電電圧変
化として検出することができる。これにより、ホローカ
ソードランプ８はモニタ用ビームＲ６の波長について同
位体分離に必要な特定波長との偏差を検出する。この偏
差は電気信号のオプトガルバノ信号Ｓ８としてロックイ
ンアンプ９に入力され、ここでパルス発生器１のパルス
に同期して増幅されてカら波長制御器５に入力される。
波長制御器５はオプトガルバノ信号Ｓ８に対応した波長
制御信号Ｓ５を波長選択性レーザ３の両圧力制御弁３ｆ
（第２図参照）に加え、これらの開度を制御する。これ
により、出力ミラー３ｇより出力されるレーザビームＲ
３の波長は同位体分離に必要な特性波長に制御される。
の一部は第１図に示すようにモニタ用ビームＲ６として
分離され、反射ミラー７を介してホローカソードランプ
８へ入射される。このホローカソードランプ８は直流高
電圧で放電する放電管であり、その電極の一方、例えば
８ａに、同位体分離装置４にて分離しようとする同位体
と同一の同位体元素ｕを付着して、オプトガルバノ効果
を生ずるようになっている。すなわち、ホローカソード
ランプ８に入射されたモニタ用ビームＲ６の波長が放電
中の同位体元素ｕの共鳴吸収ラインに一致すると、放電
プラズマのインピーダンスが急減する。したがって、こ
のインピーダンス変化をコンデンサＣにより放電電圧変
化として検出することができる。これにより、ホローカ
ソードランプ８はモニタ用ビームＲ６の波長について同
位体分離に必要な特定波長との偏差を検出する。この偏
差は電気信号のオプトガルバノ信号Ｓ８としてロックイ
ンアンプ９に入力され、ここでパルス発生器１のパルス
に同期して増幅されてカら波長制御器５に入力される。
波長制御器５はオプトガルバノ信号Ｓ８に対応した波長
制御信号Ｓ５を波長選択性レーザ３の両圧力制御弁３ｆ
（第２図参照）に加え、これらの開度を制御する。これ
により、出力ミラー３ｇより出力されるレーザビームＲ
３の波長は同位体分離に必要な特性波長に制御される。
したがって、本実施例によれば、同位体分離を行なおう
とする同位体と同一の同位体元素を電極に付着して、光
吸収特性を有するホローカソードランプ８によりレーザ
ビームＲ３の波長を常時検出するので、高精度で波長を
検出することができ、しかもレーザビームＲ３の波長を
特定波長に安定して保持することができる。その結果、
複数の同位体の中の稀少成分の同位体分離を行なう場合
には、その稀少成分を濃縮してホローカソードランプ電
極に付着することにより、同位体分離に用いられるレー
ザビームの波長を高精度で検出することができる。例え
ば天然ウランからウラン２３５を同位体分離する場合に
は高濃縮のウラン２３５をホローカソードランプ８の電
極８ａに付着すればよい。
とする同位体と同一の同位体元素を電極に付着して、光
吸収特性を有するホローカソードランプ８によりレーザ
ビームＲ３の波長を常時検出するので、高精度で波長を
検出することができ、しかもレーザビームＲ３の波長を
特定波長に安定して保持することができる。その結果、
複数の同位体の中の稀少成分の同位体分離を行なう場合
には、その稀少成分を濃縮してホローカソードランプ電
極に付着することにより、同位体分離に用いられるレー
ザビームの波長を高精度で検出することができる。例え
ば天然ウランからウラン２３５を同位体分離する場合に
は高濃縮のウラン２３５をホローカソードランプ８の電
極８ａに付着すればよい。
以上説明したように本発明は、ポンプレーザからのレー
ザ光を受けて発振し同位体分離に必要な特定波長のレー
ザビームを選択的に出力する波長選択性レーザと、同位
体分離を行なおうとする同位体と同一の同位体元素を電
極に付着する放電管に上記レーザビームの一部を入射さ
せて上記特定波長との偏差を検出する波長検出器と、こ
の波長検出器からの偏差出力に応じて波長制御信号を上
記波長選択性レーザに与えて上記レーザビームの波長を
上記特定波長に制御させる波長制御器とを有する。
ザ光を受けて発振し同位体分離に必要な特定波長のレー
ザビームを選択的に出力する波長選択性レーザと、同位
体分離を行なおうとする同位体と同一の同位体元素を電
極に付着する放電管に上記レーザビームの一部を入射さ
せて上記特定波長との偏差を検出する波長検出器と、こ
の波長検出器からの偏差出力に応じて波長制御信号を上
記波長選択性レーザに与えて上記レーザビームの波長を
上記特定波長に制御させる波長制御器とを有する。
したがって、本発明によれば、光吸収特性を有する波長
検出器により同位体分離に供せられるレーザビームの波
長を常時検出するので、その検出精度の向上を図ること
ができる。
検出器により同位体分離に供せられるレーザビームの波
長を常時検出するので、その検出精度の向上を図ること
ができる。
また、レーザビームの波長は高精度の波長検出器からの
検出出力に基づいて同位体分離に必要な特定波長に制御
するので、レーザビームの波長を特定波長に安定的に保
持することができる効果がある。
検出出力に基づいて同位体分離に必要な特定波長に制御
するので、レーザビームの波長を特定波長に安定的に保
持することができる効果がある。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示すブロック線
図、第２図は主に第１図で示す波長選択性レーザの構成
を示す構成図である。 １……パルス発生器、２……ポンプレーザ、３……波長
選択性レーザ、４……同位体分離装置、５……波長制御
器、８……ホローカソードランプ（波長検出器）。
図、第２図は主に第１図で示す波長選択性レーザの構成
を示す構成図である。 １……パルス発生器、２……ポンプレーザ、３……波長
選択性レーザ、４……同位体分離装置、５……波長制御
器、８……ホローカソードランプ（波長検出器）。
Claims (2)
- 【請求項１】ポンプレーザからのレーザ光を受けて発振
し同位体分離に必要な特定波長のレーザビームを選択的
に出力する波長選択性レーザと、同位体分離を行なおう
とする同位体と同一の同位体元素を電極に付着する放電
管に上記レーザビームの一部を入射させて上記特定波長
との偏差を検出する波長検出器と、この波長検出器から
の偏差出力に応じて波長制御信号を上記波長選択性レー
ザに与えて上記レーザビームの波長を上記特定波長に制
御させる波長制御器とを有することを特徴とする同位体
分離用レーザ装置。 - 【請求項２】放電管がホローカソードランプである特許
請求の範囲第１項に記載の同位体分離用レーザ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15518185A JPH0634422B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 同位体分離用レ−ザ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15518185A JPH0634422B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 同位体分離用レ−ザ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6216589A JPS6216589A (ja) | 1987-01-24 |
| JPH0634422B2 true JPH0634422B2 (ja) | 1994-05-02 |
Family
ID=15600255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15518185A Expired - Lifetime JPH0634422B2 (ja) | 1985-07-16 | 1985-07-16 | 同位体分離用レ−ザ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0634422B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6484767A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Tunable laser device |
| JP2517066B2 (ja) * | 1988-05-31 | 1996-07-24 | 松下電器産業株式会社 | 波長安定化レ―ザ装置 |
| JPH01287427A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザー波長検出装置 |
| US4926429A (en) * | 1989-07-13 | 1990-05-15 | At&T Bell Laboratories | Lightwave communication system having sources independently synchronized to an absolute frequency standard |
| JP2689012B2 (ja) * | 1990-07-19 | 1997-12-10 | 株式会社小松製作所 | 狭帯域発振レーザ装置 |
| JP2002084026A (ja) * | 2000-06-16 | 2002-03-22 | Lambda Physik Ag | Ｆ２レーザ |
-
1985
- 1985-07-16 JP JP15518185A patent/JPH0634422B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6216589A (ja) | 1987-01-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3718868A (en) | I{11 {11 {11 {11 INVERTED LAMB DIP STABILIZED He-Ne LASER | |
| EP0196856B1 (en) | Dual-wavelength laser apparatus | |
| EP0795120A1 (en) | Method and apparatus for calibrating a laser wavelength control mechanism | |
| Lacroûte et al. | Compact Yb+ optical atomic clock project: design principle and current status | |
| JPH0634422B2 (ja) | 同位体分離用レ−ザ装置 | |
| US6222424B1 (en) | Optically pumped atomic frequency standard | |
| US3801929A (en) | Gas laser apparatus having low temperature sensitivity | |
| JPS6341091A (ja) | レ−ザ発振器 | |
| JPWO2014156407A1 (ja) | レーザ光の波長を制御する方法およびレーザ装置 | |
| US5059028A (en) | Ring laser gyroscope having means for maintaining the beam intensity | |
| Ouhayoun et al. | Frequency stabilization of CO2 lasers through saturated absorption in SF6 | |
| Karlov et al. | Measurement of the photoionization cross section of the Li atom at the 2P level | |
| US3613026A (en) | Plasma tube impedance variation frequency stabilized gas laser | |
| US4866722A (en) | Metal vapor laser device stabilizing system | |
| US5715269A (en) | Ion laser apparatus | |
| US3846716A (en) | Method of regulating light emitting power of laser and apparatus for effecting same | |
| KR910001160B1 (ko) | 보조전극을 사용하여 기체방전 레이저의 출력을 안정화시키는 방법 | |
| Gusev et al. | Stabilization of the emission frequency of a CO2 laser to within 10–12 with the aid of narrow SF6 and OsO4 resonances | |
| JPH02238685A (ja) | エキシマレーザ装置 | |
| Duvillier et al. | Simple numerical control loop for stabilizing Nd: YAG and Nd: YLF single-mode oscillators | |
| JPS58185768A (ja) | 蒸発速度制御装置 | |
| JP2000332322A (ja) | 半導体露光用エキシマレーザ装置 | |
| JPS609357B2 (ja) | レーザ発生装置 | |
| JPH04262585A (ja) | イオンレーザ管 | |
| JPS61133681A (ja) | 気体レ−ザ光出力制御装置のモニタ−装置 |