JPS58146427A - 物質のアイソト−プ体の選択励起のための光学的方法、この方法を実行する装置及びアイソト−プ分離への適用 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明Ｆｉ動物質アイソトープ体の選択的励起のための
光学的方法、この方法を実行するための装置及びアイソ
トープ分−への適用ｒｃ関する。

光学的放射（使用しての物質の１糧類のアイソトープ体
の公知の選択的励起方法のうちで、鰻も簡単なものは、
疑いもなく、エネルギーｈＦ（ｈはブランク定数を示し
、′ＩＰＦｉ放射線の周波数を示す）が原子又は分子の
吸収帯と合致する放射？Ｉｓに物質がさらされるもので
あシ、このような合致は。

考慮中の単一のアイソトープ体にのみ生じる。このアイ
ソトープ体のあるものが励起状態にもたらされ、物質が
原子形状の場合には電子的に励起された状態である可能
性もあるが、物質が分子形状の場合には通常は振動的に
励起された状態である。

上記の方法は、特に、ＶＳバンドがＣＯ，レーザーの２
話及びＰＩｅ線と合致するサルファヘキサフルオリド８
１・に使用される。

従来技術におけるこの方法に関する記載が、例えば、１
日ｏｖｉｅｔ　Ｊｏｕｒｎａｌ　Ｑｕａｎｔｕｍ　Ｋｌ
ｅｃｔｒｏ−ｎｉｃａ　ｊ　、第６巻、２５９（１９７
６）中１２）　Ｖ、　８゜ＩＩＣＴＨＯＫＯＶ等の論文
、又は「ムｐｐｌｉｅｄ　ＰｈｙｓｌｃａＬｅｔｔｅｒ
ｓ　Ｊ　第２７巻、８７（１９７５）中ＯＪ。

Ｌ、　ＬＹＭＡｌｉ　等による論文に発表されている。

上記の方法における振動準位は分子の基本状態に関連し
ている準位である。従ってそのエネルギーは低く、励起
放射線は必然的に遠赤外ｉ内に位置している。ＣＯ，レ
ーザーのあるものがうまく８Ｐ＠バンドと合致しても、
これは必ずしも他の物質にも適用できると限らないので
、約１６μｍ。

すなわち、遠赤外活性のＵＩＦ、Ｖｉ吸収帯の波長を放
射する強力な光源を発見する試みがなされてきたが成功
しなかった。従って上記の方法は限定的にしか適用でき
ない。

本発明は、１群だけの放射の代わＤｔＣ２群の放射を使
用する方法倉提案することによって上記の欠点を排除す
ることができ、２群の放射は異なる周波数を有しておシ
、選択的励起はもはや実°際の周波数を受けるのではな
くずっと制限の小さい周波数間の差にさらされる。本発
明では、分子を基本状態からエネルギー１マのラマン活
性振動状態にもたらすた応に、式ｈｙｌ　−ｈｌＦ＝　
１ｍ　ｘｖ　Ｋよって結合されている周波数１１と１１
の２群の放射か励起のために使用さｎる。この励起は選
択的特徴を有していて存在する１ｓ類のアイソトープに
のみ影響を及はすので、振動の状態は、従来技術におけ
るように、分子の質量によって定められるエネルギーを
有していなければならない。換言すれば、この状態に対
応するバンドはアイノトーブスベクトルシフトを有して
いなければならない。

誘発ラマン散乱を使用する、本発明の方法のプロセスに
おける均質メカニズムは、確かに、通常の吸収だけｔ使
用する従来技術のメカニズムよシも複雑であるが、放射
周波数間の差が特定の値に対応する２個の光源（実際に
はレーザー）を発見することはこの値に勢しい周波数１
有している単一のレーザー１使用するよシもずっと容易
なので、本発明は実際的な意味で、とシわけ、このよう
な方法に適する光源の発見に関して、相当の簡易化を提
供する。色素を変更するか、又は、回折格子若しくは空
洞内のプリズムタイプの散乱システムを使用することに
よって非常に広い範囲内で（実際には紫外から遠赤外近
辺まで）周波数を整調可能な光線を放出することのでき
る色素レーザーがある。可視範囲内で相当の強度を発す
るンリツドレーザーも公知でＴｅシ、ルビーレーザーが
最も良く知られている。本発明では、これら０２個のレ
ーザーを組み合わせて、色素レーザーの周波数を値、？
、−１１　１ＣＶ／ｈに整調するだけで十分である。従
って、もはや、赤外活性周波数ｍｖ／ｈにおいて赤外線
を放射するレーザーを使用する必要はなく、さもないと
、解決できないわけではないとしても相当の問題が起き
る場合がある。従って本発明の方法は従来技術の方法よ
りもずっと広い実際上の適用範囲を有していて、式ＭＩ
Ｆ６　（式中、Ｍは８．８ｅ、Ｔｅ、Ｍｏ、Ｗ及びＵを
含む群に属する元素を示す）を満足させる物質群に適用
できる。

とシわ峠、本発明の方法は異なるラマン活性ノ（ンド、
％　ｒｃ　、状３％　Ｖ３　＋　Ｖ４に対応する８　１
２　ｔｙｐｒ−”）’ンドにおけるウランヘキサフルオ
リドの選択的励起に困麹なく適用可能である。

誘発ラマン散乱メカニズムの使用に関連しての本発明の
利点は、分子ジェット又は冷却膨張における如き低密度
の媒質ｔｗＪ起可能なことである。

こＯ種類Ｏ膨張は、スペクトル上に重ねられていてアイ
ソトープシフトを遮蔽していβホラトノ（ンドの寸法を
減じるために必要なことかある。

特に、本発明は物質の他のアイソトープ体の混合物中に
含まれているこの物質の１ｇａ類Ｏアイントープ体の分
子の選択的励起を行なうための光学的方法に関するもの
であシ、物質か有している振動分子励起状態からラマン
効果状態が選択され、このラマン効果状態の基本状態に
対するエネルギーｌｖが分子の質量によって定められて
いて、このエネルギー１マが励起【必要とするアイソト
ープ体に対して定められていて、上記のアイソトープ体
の混合物が、ｈ（７１−Ｐｇ）−１ｖ（式中、ｈはブラ
ンク定数）の関係【実証する周波数Ｐｉ及びν雪　を夫
々−有している２群の単色で共線状の光線の放射にさら
されることを特徴としている。

本発明では、選択された状態が２種類の異なる分子振動
モードの組み合わせによって生じる状態であり、２種類
のモードの少なくとも＝方、好ましくは両方がアイソト
ープシフトを備えているととが好都合である。

タイプＭＰ６　分子の場合Ｋｒｉ、特に選択される状態
は（Ｖｌ＋Ｖ４）結合バンドに対応する状態、すなわち
、一方がＭＦＭの■３バンドに対応し、他方がＭＦ・の
ｖ４バンドに対応するＺｆｉ類の状態の組み合せにより
生じる状態であるムこの選択の利点は、ｖ１バンドとｖ
４バンドとの両方がアイソトープスペクトルシフトに関
連しているので、（Ｖｓ＋ｖ４）バンドがこれらのシフ
トを結合し、選択力の改善に適合することである。

誘発＃４は東に上記の方法を実行する装置にも関する。

この装置は、物質のアイソトープ体の混合物を含んでい
るタンクを有していて、この物質が振動分子励起状態を
有していてこれらの励起状態の少なくとも１個がアイソ
トーブシフトを備えておシ、１１１類のアイソトープ体
においてこの励起状態の基本状態に対するエネルギーが
ｌｖ　Ｋ等しく；更に、関係ｈ（ｐｍ−１Ｆ２）−Ｋｖ
　　を実証する周波９９　Ｆｔ　ａ　Ｆａにおいて夫々
単色放射線を放出する２個の光源と；光学的手段とｆＣ
有していて、光源によって放出されｆＣ２群の廉射線が
共線状にされ、これらの共線状の放射縁が上記のタンク
内に向けられるという特徴を有している。

本発明の方法及び装ｆＦｉ物理学の種々の領域、特に分
光学の分野に適用可能であるが、アイソトーブ分離の領
域が適用Ｏ優先領域である。このような分離を得るため
には、本発明の選択的励起作業に続いて、振動励起の基
準に関して分子の識別を行なうのに適している作業を行
なうことだけが必要である。これは、励起分子だけを解
離状態にもたらすための光学的放射に混合物がさらされ
る場合にはいかなる公知の手段によっても、とりわけ、
光解離によって行なう仁とができ、又、活性化エネルギ
ーが分子の励起エネルギーに近いように反応が選択され
ている場合Ｆ−は化学反応のみによって行なうことがで
きる。

以下添付の図面上参照しつつ本発明の詳細な説明する。

本発明の方法は、まず、−１１１ｖ／ｈ　　ｆＣ一致す
る周波数ｙｔ　−ｙｔ　ｏ放射を生ぜしめ、次いでアイ
ソ；：・ トープ混合体をこの周波数Ｆ、　−７，の放射Ｋｌ＆ｊ
ｌして周波数ｘ　ｖ／　ｈ　　における吸収帯を有して
いるいずれかのアイソトープを励起させる１周波数ν１
と１’、１２）２個の放射の非線形の組み合せから成る
ものではないことをまず指摘しておく。このような方法
は可能ではあるが、効率が非常に小さいので有利ではな
い。その理由は１周波数ｙ１．ｙ、０２個の放射を周波
数Ｆ、　−ＩＰＩＣ）放射に転換するために非線形の結
晶倉使用する必要があシ、得られる転換率が非常に小さ
く、１パーセント以下であることによる。

それに比べて、本発明では、Ｆｌとｙ、ｏ周波数の放射
が非常に特殊な仕組み、すなわち、誘発ラマン散乱の作
用によって励起分子内で組み合わ°され、得られる転換
率はずっと高く、約５０パーセントにもなる。

本発明のこの１喪な特徴の理解を容易にするために、％
ＫＭ発ラマン散乱に関してラマン効果の原理【説明する
。

光放射Ｏ角数分布が物質によって変化することは一般的
に知られておシ、そのために散乱放射が生じる。この放
射は一般的に入射放射と同じ周波数七−している。こう
してレイリー散乱現象が生じるが、入射放射Ｏあるもの
が多数の離散周波数にわたって散乱することがらシ、入
射放射よシも低い周波数も高い周波数も生じる。低いも
のはストークス線、高いものは反ストークス線と呼ばれ
る。散乱放射におけるこの線のスペクトルの出現によっ
てラマン効果が生じる。

第１図ＯＩＩ図を参照してこの現象を簡単に説明する。

この線図は分子のいくつかのエネルギ一単位を示してい
る：準位８ｏは分子の基本状態に対応し、８ｏｖはこの
基本状ＩＩＫ関連の振動準位に対応する。ラマン散乱プ
ロセス間に分子が二重遷移１受け、第１０遷移によって
分子がエネルギーｈ１１　　の光子に吸収して基本状態
ＳＯから高い状態Ｓに変化し、第２０遷移によって状態
８から振動状態８ｏｖに達する。状態８は常に安定して
いるわけではない（例えば高い状態が電子的に励起して
いる状態にあるけい光メカニズムにおける如＜Ｋ）ので
、８を通っての遷移はある程度実質的な奄のである。

分子によって再放出された光子はエネルギーｈＦｓ　　
を有しており、仁の場合に、周波数Ｐｇは最大において
周波数ＩＰＭ　　に轡しく、分子がＳから基本状態８０
に直接的に戻る場合に等しくなる。

入射光子のエネルギーｈ’ｉＦ、と散乱光子のエネルギ
ーｈＦｓ　　との距離が、遷移によって導かれる振動準
位のエネルギー１ｖ　ｆ示している。従って、ｈＦｓ　
＜　ｈｌＦＢ　　なので、エネルギーｈＦｓ　　に対応
する線はストークス線である。

入射光子がすでに振動状態にある分子に出会う場合には
、分子がよシ島い状態ｉ′に導かれ、この状態から基本
状態８ｏ　Ｆ−直接的に戻る。この場合には、散乱光子
のエネルギーｈｌＦａｇ−か入射光子のエネルギーｈＦ
１よ如大きいので反ストークス線か生じる。このプロセ
スが第１図の右手に象徴的に図示されている。

ストークス線と反ストークス線とが共に物質のラマンス
サ）トルを形成している。分子の各振動単位に変動分解
の一連の回転準位が関連しているので各ｆＩＩは実際に
はバンドであり、従って遷移がゼロ幅を備えることにな
い。

放射密度が相当大きくなった場合には誘発現象が生じ、
ラマン線の放出が強化される。この現象は、最大のラマ
ン効果部分を有するストークス遷移の現象に関して主と
して生じろ。例えば、　ＭＦ・型の分子の場合には、こ
の優先的な遷移によって振動状態−に導かれる。

自然に得られる遷移以外の誘発遷移を得ることが望まし
い場合には（例えば、ＭＩＦ６　分子の場合には：遷移
ｒ４　　と異なる遷移（Ｖｌ＋Ｖ４）、この遷移は第２
０入射放射によって１誘発」されねばならず、その周波
数は所望の遷移に対応しなければなら表い。

第２図は使用されている遷移；すなわち、エネルギーｈ
ＦＩ　　Ｏ光子０Ｆｌｋ収に対応する第１の遷移とエネ
ルギーｈｙ、の光子の誘発放出に対応する第２０遷移と
を図表によシ図示している。分子は、再び、基本状態か
ら離れている振動状態１ｖにある。２個の光子を備えて
いるこのプロセスが誘発ラマン散乱を構成している。こ
れは基本的に共鳴の条件、ｈｙ、　−ｈｙ、　”　Ｍマ
　に連結されている。

ζうして入射エネルギーの散乱エネルギーへの相当の転
換が導かれる。

分子がすでに振動状態にある時に分子が入射光子倉吸収
し、次いで直接的に基本状態に逆励起されると（第２図
の右手部分にこの状態が図示されている）、その結果と
して反ストークス線が得られる。このプロセスの利点は
、この状態に対応する反ストークス線の強度が直接的に
この状態にある分子の数に依存するので振動の状態の母
集団倉副定できることである。

この誘発ラマン散乱現象はそれ自体公知であシ、そのた
めに理論的及び実験的研究が行なわれてきた。雑誌［ム
ｐｐｌｉｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　Ｊ　
、　ｌＮ２３巻、２４０．１９７３に発表されているＰ
。

ＲＩＧＭ工ＩＲの論文を参照のこと。本発明はこの現象
の、物質のフィントープ体の選択的励起への特定の適用
から成る。

予備的な特徴を上記に説明したが、第３図に図表的に示
されている本発明の方法は下記の如くである。第１に、
問題の物質に対して選択されている振動状！ｌ■は、エ
ネルギーが分子の質量によって定められる振動状態であ
る。多くの研究によって大部分の単独分子の振動の種々
のモードのすべての特徴が明らかにされているので、上
記の選択によって従来技術における問題が生じることは
ない。Ｖａｎ　Ｍｏｅｔｒａｎｄ　　Ｋよ）刊行された
［工ｎｔｒａ−ｒｅ４　ａｎｌ　Ｒａｍａｎ、　８ｐ＠
ｃｔｒａ　ｏｆ　ＰｏｌｙａｔｏｍｉｃＭｏｌｅｃｕｌ
＠＃　Ｊ　　という題のＧ、　ＨＭＲＺＢＥＲＯＫよる
刊行物が一例である。

基本状態に関して考慮されているこの状態のエネルギー
は、アイソトープエＩ　Ｋ対しては（１！、マ）ｌであ
シ、第２のアイントープエ雪　に対しては（ｌｖ）ｔで
ある。換言すれば、状１１ｖ＃ｌｃ％有のバンドｒがフ
ィントープスペクトルシフトを有している−すべでのバ
ンドがこのシフトを有しているわけチはない。分子の完
全に相称的な振動モードに連結されていて、かくて中心
原子の質量によって左右されないものがある。これは、
％に、ＭＦｅ型の分子Ｏバンドｖｌ　　にあてはまる。

一方、こＯ糧類の分子の別々に赤外活性のバンドＶｓ　
　とｖ４Ｏ各々が分光変位を有している。ラマン活性Ｏ
結合バンド（Ｖｌ＋Ｖ４）がこれらの２個のシフトを結
合し、かくてこの適用において優先バンドを構成する。

この第１０条件を満足させる振動の状態が選択されると
、対応するラマン活性バンドのエネルギーｌｖが定めら
れ、尋問的な研究の表にすでに示されているか、又は２
７７分光学によって測定されるので、従来技術における
問題が生じることにない。

エネルギー１ｖＦｉ知られておシ、夫々の放射周波数１
１と？、が、ｈ（ＩＰ１’ＩＩｓ　）がｍｖに等しい、
２個の光源、好ましくはレーザーが次いで選択される。

この共鳴条件が単独アイソトープに対して満足させられ
ると、その励起によって他のアイソトープが確実に排除
される。従って、アイソトープ体Ｉｌ　Ｏ選択的励起が
行なわれる。

誘発ラマン散乱現象のｊ！に正確な理論が、周波数１１
とｙ、　Ｏ入射放射に対応する波ベクトルが実質的に共
線状でなければならないことを示している。実験的レベ
ルでＦｉ、これは、アイソトープ混合体に向けられてい
る光線も実質的に共線状でなゆればならないことを意味
する。

本発明の方法を実行するための装置が第４図に略図示さ
れている。タンク（２）内にアイソトープ混合体が入れ
られてお夛、タンクの少なくとも一面（４）が透明であ
る。第１のレーザー（６）が鏡（１０）によってタンク
（２）内に向けられる光ビーム（８）を放射する。第２
０レーザー（１２）が同様に鏡（２０）を通ってタンク
に向け−られる光線（１４）を放射する。従って鏡（１
０）は二色性でなければならない。例えば、レーザー（
６）はる９４３ムにおいて光パルスを放出するルビーレ
ーザーであシ、レーザー（１２）Ｆｉ公知の手段（図示
せず）によって波長Ｏｌｌ！ＪＩｉが可能な色素レーザ
ーである。ζＯレーザニもパルス状に作動する。色素レ
ーザー（１２）Ｏ光ポンピングのためにビーム（８）の
一部を回収することが好都合である。このために、ビー
ム（８）０経路内に半透明の＠（１６）が配置されてい
る。こうしてレーザー（１２）に向けられるビーム（１
８）が発生する。所望の場合には、減衰フィルタ（２２
）と分光写真器（２４）とが関連して設けられている第
２０透明の窓（２０）がタンク（２）に設けられており
、分光写真器（２４）Ｆ−よって物質のスペクトルを検
知することかでき、とシわけ、励起振動状１１ＭＫ対応
する反ストークス線の強度【測定することができる。こ
のような測定によって色素レーザー周波数の調整をモニ
タすることができる。

出願人Ｆｉ第４図に図示されている装置を下記の条件で
うまく使用することができた：レーザー（６）は、　　
１４４０３５１１−”　　に相当する固定周波数におけ
るビークカＺ５ＧＷ、持続期間２ｎｓのパルスを放出す
るルビーレーザーであった：放出された力の半分、すな
わち、１２ＧＷがＤＯ’ｌ’ＣＩ色素を使用している調
整可能な色素レーザーにポンプ作用を加えるために使用
された。第２のレーザーがビーフカα５ＧＷ、持続期間
２ｎｓのパルスを放出したニスベクトル幅はαδ１−１
　以下であシ、放出されたバンドは１２８　Ｓ　５Ｆ＠
ｍ−”　　を中心とする３００信−Ｉ　　Ｃ）＠Ｏ範囲
内で制御可能であった。タンクは０から２２パールの範
囲の調整可能な圧力下でＳｙ６が充填されている１ｓ＊
Ｏチユーブであった。タンクの出口では、励起波長がろ
過され、反ストークス放射だけがＯＺＫＲＭＹ　−ＴＵ
ＲＭＩＣＲ型で、２　（ＬＱ　Ｏｎｏ分散能を有してい
る分光写真器（２４）Ｋ達した。

出願人は、上記の装置を使用して、ラマン活性であ）、
バンドｖｓ及びＶａ　（夫々、１７ｃＩｍ−’　　及び
２．８　ａｓ−”　）と関連しているアイソトープシフ
トを結合する８Ｆ＠の結合バンド（Ｖｌ　＋　Ｖ４）の
測定を行な’ｐた。しかし、（ｖ、＋ｖ、）又Ｉ／１（
Ｖｉ＋Ｖｓ）の如き他のラマン活性バンドを使用するこ
ともできる。使用されたサルファヘキサフルオリドは４
．４９１１Ｏ”８Ｆ、　ト９５１０　”３８１Ｆ、　　
Ｏ天然比率を有していて、アイソトープ５３はわずかに
無視できる量しか存在していない。アイソトープ３２ｏ
バント（ｖ、＋ｖ４）に関して測定されたスト−クス及
び反ストークスシフトは１５７０α−１（±１ｅＭ−１
）に等しいことがわかル、これは２個Ｏレーザーによっ
て放出された放射の２種の波数間の差（１４４０３−１
２８３３眞１５７０）に岬しい。反ストークスバンド（
ＶＢ　＋　７４　）は２０７ｆｆ　−’幅の二重線の形
状を成している。短い波長側に付値している二重線の成
分は最も量の少ないアイソトープＭ４Ｂｙ、に対応し、
他方の２分は”ＳＦ＝に対応する。この二重線は完全に
相称的な振動２ｖＩ　Ｋ対応する反ストークスバンドの
第二高調波に近接している。これらの異なるバ。ンドＯ
相対的配列が出願人の行なった測定から第５図に略図示
されている。

（Ｖｍ＋Ｖｎ）と２Ｖ１　１ｖＩＯ準合致はｔｒｙｓ　
　に関しては再現されず、−この場合に、２Ｖ１−１３
５４５″−１、ＶＢ＋Ｖ４　ｍ　８１２５１１−”　　
”ｔ’あることが好都合である。

一方のレーザーが１ｌｌＩ！整可能なので測定を共鳴周
囲で行なうことができる。このためには、色素レーザー
０［波数ＩＦ、　　を回折格子の回転によって変動させ
ることが必要なだけである。条件ｈ（ｙｌ−？、　）　
−ｘ　（Ｖｍ　＋　ｖ４　）が満足させられている時に
、反ストークスバンドの強度が得られる最高値の両側で
減少することがわかる。この強度が準位ｖ３＋ｖ４　　
の母集団の直接的な関数な０で（第２図の右方に関して
上記に説明したように）、選択的励起が共鳴において最
大であることがわかる。

アイソトープ分離方法において選択的励起プロセスが最
初の段階として使用される場合には、この方法を実行す
る装置ＫＦｉ振動励起基準に基いて分子を識別するため
の手段が設けられていなければならない。これらの手段
はいかなる公知の種類のものであっても良く、とシわけ
、第６図に示されている如き光解離手段から成るものと
することができる。

第６図はすてに第４図に図示されている光学手段、すな
わち、２個のレーザー（６）（１２）と二色柱鏡（１０
）と【示している。更に、吸込管（５２）を通ってアイ
ソトープ体の混合物が供給さ扛、排出管（Ｓ　６　）Ｋ
接続されているアイソトープ分離方法ク（３０）も図示
されている。タンク（３ｏ　）ｔま２個の透明な窓（４
２）（４４）を備えている。第１０窓（４２）Ｆｉレー
ザー（６）（１２）によって発生された選択的励起放射
線用のものであシ、第２の窓（４４）によって、第３０
レーザー（４４）Ｋよシ放出された第３の放射線か導入
される。この第５の放射線がすでにエネルギー１マの振
動状１１に４たらされた分子の解離を行なう。この第５
の放射線の光子のエネルギーＩｐは１マ＋Ｎｐ）Ｉｄ　
（式中、１ｄは解離エネルギー【示す）を満足させるも
ので１Ｌ更に、罵ｐ＜］ＣｄＬ　　なので非励起状１１
０分子の解離は不可能である。整調可能な色素レーザー
によってこの二重の条件を満足させることができる。

上記の種類の装置を、例えば、ヘキサフルすリド形状の
ウラニウムアイントープ３１ａｇ及び冨Ｓ易Ｕ−０分離
に好都合に使用できる。

仁の場合には、管（３６）を通って回収されたガス混合
体は消耗したＵ＊Ｓ％　　アイソトープ含有物と揮発性
の解離生成物とを含んでいるＵＰ、　　から成シ、ＵＭ
Ｍｍ　　に富んだ固相がタンクＯ壁体に付着して容易に
回収てきる。

ホットバンドの範囲を減じるために分子ジェットから得
られる低密１ｃ＋媒質の使用が可能である；最初の混合
体が圧縮され、次いでａ！７図に示す如くにポンプ管（
３６）の軸上に配置されているノズル（３４）ｔ−通っ
て膨張させられる。

所望の場合には、管（３６）内を通るガスを分離装置内
に再導入して再製Ｓｔ−行ない得る。

エネルギー１マに近い活性化エネルギーに有している化
学反応を選択的に励起された分子の識別を行なう手段と
して使用することもできる。

ある場合には、１ｌｉＫ、周波数νｌ及びＦ、の励起レ
ーザーが非常に強力な場合には、拡大現象が生じてひと
夛でに光解離が生じるのでこの目的のための補助手段を
必要としない。この拡大メカニズムが第８図に略図示さ
れている。

準位（ＶＢ　＋Ｖ４　）が強烈な光子励起によって飽和
させられている。この単位が新しい銹発うマン散乱グロ
七ス用の開始準位として作用して分子が新しい励起状＠
ｚ（ｖｍ＋’Ｖｎ）にもたらされ、この状態から新しい
励起プロセスが展開され、このように続く。かくて分る
が解離連続体に達する。

この方法は内部転換メカニズムによって限定され、この
間にｎ　（７Ｂ　＋　Ｖａ　）型の結合振動が単独振動
の種々の線状結合に変化させられ、更に、オーダー！と
共に増大する振動の非調和性を含むメカニズムによって
も限定される。

反ストークス放出は最小限にしなければならない寄生的
現象として生じる。しかし、反ストークス放出はストー
クス放出よシもずっと小さく（１ｏ−１）、従ってプロ
セスに実質的に伺ら影響【与えない。

【図面の簡単な説明】

蒙１図はラマン散乱メカニズムを示している図表である
。 第２図は誘発ラマン散乱メカニズムを図示している図表
である。 第５図は本発明の選択励起メカニズム【示している図表
である。 第４図は本発明の選択励起装置を図示している線図であ
る。 第５図はサルファヘキサスルオリド０２種のアイソトー
プ体Ｏ混合物によシ得られるスペクトルを示している。 第６図は本発明のアイントープ分離装置を略図示してい
る。 第７図は本発明の装置の特定の実施例を示している。 第８図は解離を行なうのに適している拡大メカニズム１
図示している。 （図中符号） ２・−・タンク、４．２０・・・透明窓、６゜１２−・
・レーザー、８・・・ビーム、１０゜１６・・ｅ鏡、２
２・・・減衰フィルタ、２４・・・分光写真器、３０・
・・分離タンク、５２＠・・吸込管、５６・−・排出管
、４２．４４・・・・透明な窓、４６′トレーザー。 代理人　弁理士（８１０７）　　佐々木　清　隆（ほか
５名） ′：＃　　　　　い ＋ 一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）物質の他のアイソトープ体の混合物中に含まれてい
   るこの物質の１種類のアイソトープ体の分子の選択的励
   起のための光学的方法で゛あシ、該物質が有している振
   動分子励起状態からラマン効果状態が選択され、ζＯラ
   マン効果状態の基本状態に対するエネルギーｌｖが分子
   の質量によって定められてお如、該エネルギー１ｖが励
   起を必要とするアイソトープ体に対して定められていて
   、上記のアイソトープ体の混合物が、ｈ（１’ｘ−Ｐｇ
   ）−罵マ、（式中、ｈはブランク定数）の関係を実証す
   る周波数１．及びｙ、’ｔｏ２一群の単色光で共線状の
   光線の放射にさらされるととｔ＋Ｖ徴とする光学的方法
   。 ２）第１　Ｏ１ｔ？ｌｌｒが一定〇−波数Ｉｔｌ＆有し
   ている゛第１のレーザーによって発生され、第２０光線
   が調整可能な周波数Ｆ３　を有している第２のレーザー
   によって発生され、周波数１３がＩＰ、　ｍ　ｙ、　−
   ＫＶ／ｈの値に調整されているととｉｓ徴とする特許請
   求の範囲第（１）項に記載の物質の１種類のアイソトー
   プ体の分子の選択的励起のためＯ光学的方法。 ３）上記の物質がウラン化合物であること七特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項に記載の物質
   の１種類のアイソトープ体の分子の選択的励起０丸めの
   光学的方法。 ４）上記の化合物がウランヘキサフルオリドであること
   【特徴とする特許請求の範囲第（３）項に記載の物質０
   １種類のフィントープ体の分子の選択的励起のための光
   学的方法。 ５）上記ｏ＠質が弐Ｍν・　（式中、Ｍｌ−’１８ｍ　
   Ｂ＠＠Ｔｏ、Ｍｏ、Ｗ　　を含む群に属する）を満足さ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載
   の物質の１１１類のアイソトープ体０分子の選択的励起
   の良めＯ光学的方法。 ６）選択され良状態が２種の異なる分子振動状態間のラ
   マン活性結合状態であシ、２種の状態の少なくとも一方
   、好ましくは両方がフィントープシフトを有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（４）項又Ｆｉ第（５
   ）項のいずれか１項に記載の物質の１種類のアイソトー
   プ体の分子の選択的励起のための光学的方法。 ７）上記の結合状態が状態（Ｖ、＋Ｖ４）であることを
   特徴とする特許請求の範囲第（６）項に記載の物質の１
   種類のアイソトープ体の分子の選択的励起Ｏｆｃめの光
   学的方法。 ８）物質のアイソトープ体の混合物を含んでいるタンク
   を有していて、該物質が振動分子励起状態を有していて
   これらの励起状態の少なくとも１個がフィントープシフ
   トｆｒ４１１ｉえておシ、１８［類のアイソトープ体に
   おいてこの状態０基本状態に対するエネルギーがＫＶに
   等しく；更に、関係ｈ（Ｆｌ−１１）−１ｖ　を東征す
   る周波数ＰＨ＋　１２　において夫々単色放射線を放出
   する２個の光源と；光学的手段とを有していて、光源に
   よって放出され良２群の放射線が共線状にされ、骸共線
   状の放射線が上記のタンク内に向けられることを特徴と
   する特許請求の範囲第（１）項から第（７）項のいずれ
   か１項に記載の物質の１種類のアイソトープ体の分子の
   選択的励起のための方法を実行するための装置。 ９）上記の光源がレーザーであるととｔ−特徴とする特
   許請求の範囲第（８）項に記載の装置。 １０）一方のレーザーがソリッドレーザー、と）ゎけ、
   ルビーレーザーであシ、他方のレーザーがソリッドレー
   ザーによシ放出された放射線のあるものによってポンプ
   作用を受けた整調可能な色素レーザーであることを特徴
   とする特許請求の範囲第（９）項に記載の装置。 １１）１種類のアイソトープ体の選択的励起と、これに
   続いての、振動的に励起している分子と非励起０分子と
   の分離とから成ることを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項がら第（７）項のいずれが１項に記載の物質０１
   種類のフィントープ体の分子の選択的励起０良め０方法
   のアイソトープ分層への適用。 １２）分離作業が光解離であ）、振動的に励起されてい
   る分子だけを解離状態にもたらすための光学的放射に混
   合物がさらされることを特徴とする特許請求の範囲第Ｏ
   υ項に記載の物質０１種類のアイソトープ体の分子の選
   択的励起のための方法のアイソトーブ分離への適用。 １３）分離作業がエネルギーｌｖに近い活性化エネルギ
   ーを有している化学反応から成ることを特徴とする特許
   請求の範囲第（６）項に記載の物質の１種類のアイソト
   ープ体の分子の選択的励起のための方、法のアイソトー
   プ分離への適用。 １リウランアイントーブの分離への、特許請求の範ｍｖ
   、ｏｖ項から第（至）項のいずれか１項に記載の適用。