JPS6038025A - 蒸気から析出させる方法及び装置 - Google Patents
蒸気から析出させる方法及び装置Info
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- JPS6038025A JPS6038025A JP59135023A JP13502384A JPS6038025A JP S6038025 A JPS6038025 A JP S6038025A JP 59135023 A JP59135023 A JP 59135023A JP 13502384 A JP13502384 A JP 13502384A JP S6038025 A JPS6038025 A JP S6038025A
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- Japan
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- substrate
- temperature
- vapor
- precipitates
- substance
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- Granted
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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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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
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（ｔａｉｌＳｐｌａｔｅ ）と
プロダクト−プレー） （ｐｒｏｄｕｃｔｐ：Ｌａｔｅ
）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・フ０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
。
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（ｔａｉｌＳｐｌａｔｅ ）と
プロダクト−プレー） （ｐｒｏｄｕｃｔｐ：Ｌａｔｅ
）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・フ０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。
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
しつ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。
大すること及びその他の要因から、もし析出物が基板に
しつ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。
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・フ０レートをかなり高温、例えば４５０°Ｃ
以上、で作動させることが普通であった。
テールス・フ０レートをかなり高温、例えば４５０°Ｃ
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°Ｃであると、フ０
ロダクト・プレートの作動温度はもつと高くなる。
ロダクト・プレートの作動温度はもつと高くなる。
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’ Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ ＯＦ Ｐ
ＹＲＯＰＨＯＲ工ＣＩＴＹ工Ｎ ＤＥＰＯ８ＩＴＳ Ｐ
ＲＯＤＵ（１！ＥＤ ＢＹ ＥＩＪＣ！ＴＲ０Ｎ ＢＥ
ＡＭＥＶＡＰＯＲＡＴ工ＯＮ ＯＦ ＵＲＡＮ工ＵＭ”
（１９８０年７月１日）に詳しく説明されている。
、ジョン。クリフォード’ Ｃ０ＮＴＲ０Ｌ ＯＦ Ｐ
ＹＲＯＰＨＯＲ工ＣＩＴＹ工Ｎ ＤＥＰＯ８ＩＴＳ Ｐ
ＲＯＤＵ（１！ＥＤ ＢＹ ＥＩＪＣ！ＴＲ０Ｎ ＢＥ
ＡＭＥＶＡＰＯＲＡＴ工ＯＮ ＯＦ ＵＲＡＮ工ＵＭ”
（１９８０年７月１日）に詳しく説明されている。
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。もつと大きな欠点は、基板の作動中の温度が高いと
、１工程の開始時、認了１告＋Ｔ毘冷中での木ＴＸＴ僻
的方樽り「停止ト時の温度と作動中の温度との差が大き
く、この温度変化が太きいと析出物は基板から剥がれて
しまうことである。捷だ、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だめに沸点の高い流
体を冷却剤として使わなければならず、そのだめにはこ
れを通すだめの冷却管を設けなければならず構造が複雑
となる。
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。もつと大きな欠点は、基板の作動中の温度が高いと
、１工程の開始時、認了１告＋Ｔ毘冷中での木ＴＸＴ僻
的方樽り「停止ト時の温度と作動中の温度との差が大き
く、この温度変化が太きいと析出物は基板から剥がれて
しまうことである。捷だ、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だめに沸点の高い流
体を冷却剤として使わなければならず、そのだめにはこ
れを通すだめの冷却管を設けなければならず構造が複雑
となる。
本発明によって分かつたことは、析出をもつと低い基板
温度で行うと蒸気からの析出物が基板にしつかり付着す
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し、空気中に出して
析出物を基板から剥ぎとるとき剥ぎとり易いことである
。全工程を低温で行う本発明では、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。
温度で行うと蒸気からの析出物が基板にしつかり付着す
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し、空気中に出して
析出物を基板から剥ぎとるとき剥ぎとり易いことである
。全工程を低温で行う本発明では、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。
また本発明ではプロダクト・グレートの冷却を輻射によ
る放熱で行うのでプロダクト・ゾレ−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
い。
る放熱で行うのでプロダクト・ゾレ−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
い。
本発明ではテールス・プレートの温度は比較的低いので
、テールス・ゾ１ノ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°Ｃ
〜１７０°Ｃ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寸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。
、テールス・ゾ１ノ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°Ｃ
〜１７０°Ｃ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寸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。
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×抽出電圧でき唸る熱とが与えられるが、１５
０°Ｃ〜１７０°Ｃに保たれているテールレス・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°Ｃ〜６００°Ｃ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、もつと高い温度の
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。
オン電流×抽出電圧でき唸る熱とが与えられるが、１５
０°Ｃ〜１７０°Ｃに保たれているテールレス・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°Ｃ〜６００°Ｃ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、もつと高い温度の
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。本発明
による方法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。
小さく、析出物に剥離などが生じることはない。本発明
による方法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。
本発明の特徴の１つは、析出物を付着させる基板の表面
から予め不純物を取り去って析出原子の付着をよくする
ことである。
から予め不純物を取り去って析出原子の付着をよくする
ことである。
Ｊつの好ましい実施例では、基板を適当な時間予熱して
、基板表面から不純物を蒸発させて除去する。予熱温度
はプロダクト・プレートの作動時の温度よりずっと低く
、本発明では１５０°Ｃ〜１７００Ｃで、予熱時間は１
５分〜４時間である。予熱が終了するとテールス・プレ
ートはその後の析出時もこの予熱温度かまだはそれより
少し高い温度に保つ。予熱時及び析出時、基板の周囲は
少くとも１０ ’ＴＯｒｒの高真空に保つ。
、基板表面から不純物を蒸発させて除去する。予熱温度
はプロダクト・プレートの作動時の温度よりずっと低く
、本発明では１５０°Ｃ〜１７００Ｃで、予熱時間は１
５分〜４時間である。予熱が終了するとテールス・プレ
ートはその後の析出時もこの予熱温度かまだはそれより
少し高い温度に保つ。予熱時及び析出時、基板の周囲は
少くとも１０ ’ＴＯｒｒの高真空に保つ。
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。
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ツチングで凹凸をつける
方法も使われる。
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ツチングで凹凸をつける
方法も使われる。
本発明は蒸気から析出した物質を簡単な装置、を使って
低温で収集する方法と装置に関するもので、特に本発明
はレーザー光を使ってウラニウムなどの同位体を分離す
る際に有用である。
低温で収集する方法と装置に関するもので、特に本発明
はレーザー光を使ってウラニウムなどの同位体を分離す
る際に有用である。
第１図は本発明の原理を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、溶融ウ
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。第１図で任意の時点］０（こ
れを時刻０とする）で溶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
約３０００００ の沸点に達する。溶融ウラニウムが熱
せられると、蒸気からイオンを抽出するだめの７０ロダ
クト・プレートの温度も曲線Ｊ４に従って上昇し、一般
に４５０°Ｃに達する。加熱中のある時刻Ｊ６で蒸発が
開始して、曲線１４に従って熱せられているプロダクト
・グレートの上に凝縮し析出する。
に対して示したものである。ウラニウム蒸気は、溶融ウ
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。第１図で任意の時点］０（こ
れを時刻０とする）で溶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
約３０００００ の沸点に達する。溶融ウラニウムが熱
せられると、蒸気からイオンを抽出するだめの７０ロダ
クト・プレートの温度も曲線Ｊ４に従って上昇し、一般
に４５０°Ｃに達する。加熱中のある時刻Ｊ６で蒸発が
開始して、曲線１４に従って熱せられているプロダクト
・グレートの上に凝縮し析出する。
曲線］４が水平になる最終的のプロダクト・グレートの
温度、一般には約４５０°Ｃ１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つている。プロ
ダクト・プレートは一般にタングステン捷たはステンレ
ス・スチールでつくられる。
温度、一般には約４５０°Ｃ１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つている。プロ
ダクト・プレートは一般にタングステン捷たはステンレ
ス・スチールでつくられる。
テールス・プレートを曲線］７で示されるような比較的
低温、一般に１５０°Ｃ−１７０°Ｃ１で働かせること
は、テールス・プレートへの析出が良好だけではなく、
テールス・プレートに輻射熱を奪われるために最高６０
０００で動作するプロダクト・プレートへの析出も良好
となることが分かつている。
低温、一般に１５０°Ｃ−１７０°Ｃ１で働かせること
は、テールス・プレートへの析出が良好だけではなく、
テールス・プレートに輻射熱を奪われるために最高６０
０００で動作するプロダクト・プレートへの析出も良好
となることが分かつている。
こハ２らの温度で析出するウラニウムはアルファ相をも
つが、もつと高温ではベータ相となる。ベータ相の方が
熱膨張係数が太きい。
つが、もつと高温ではベータ相となる。ベータ相の方が
熱膨張係数が太きい。
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、まだ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。
小さく、まだ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。
好ましい１実施例では、テールス・ン０レートに対し、
所定の温度で第１図に示す時間］８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。
所定の温度で第１図に示す時間］８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。
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
°Ｃから１７０°Ｃ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、水銀または溶融ナトリウ
ムなどの液体を使い、予め熱してからテールス・フ０レ
ートの中にあけた孔の中を流すのである。
べき結果をもたらす。予熱温度は、１実施例では１５０
°Ｃから１７０°Ｃ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、水銀または溶融ナトリウ
ムなどの液体を使い、予め熱してからテールス・フ０レ
ートの中にあけた孔の中を流すのである。
テールス・プレートの予熱にはウラニウム蒸気源である
溶融ウラニウムの持っている熱を使うことも出来るが、
この溶融ウラニウムは予熱時間１８０間は沸点以下に保
たれる。
溶融ウラニウムの持っている熱を使うことも出来るが、
この溶融ウラニウムは予熱時間１８０間は沸点以下に保
たれる。
予熱時間Ｉ８が終了する時刻１０において溶融ウラニウ
ムに十分なエネルギーが加えられて溶融ウラニウムの表
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°Ｃ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。
ムに十分なエネルギーが加えられて溶融ウラニウムの表
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°Ｃ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。
テールス・プレートの表面温度を例えば１８０°Ｃ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・グレートの温
度は４５０００〜６００°Ｃである。ウラニウム蒸気の
凝縮と同位体抽出のためのイベ°−ン電流とで７０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°Ｃ（４
５３°Ｋ）、ゾロダクト・プレートの表面温度を６００
°Ｏ（８７３°Ｋ）とすると、輻射により（８７３’
−４５３’ ）に比例する熱が７０ロダクト・グレート
から奪われる。
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・グレートの温
度は４５０００〜６００°Ｃである。ウラニウム蒸気の
凝縮と同位体抽出のためのイベ°−ン電流とで７０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°Ｃ（４
５３°Ｋ）、ゾロダクト・プレートの表面温度を６００
°Ｏ（８７３°Ｋ）とすると、輻射により（８７３’
−４５３’ ）に比例する熱が７０ロダクト・グレート
から奪われる。
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。
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。
基板を低温で作動させることはプロダクト・ゾ１／ ｋ
／７’ｌ Ａｒ６ 白−）Ｉｆｆ ？ ｘｉ ＋Ｊｒ
ｍ Ｔｈ 、１＝ｌ＋４ＭＩ昆ＭＩｆｆ ｌ −ｙ−１
八：１温度の低いテールス・グ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
捷たはヒート・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ノロタリト・プレー
ト上の析出物は溶けてしまう。
／７’ｌ Ａｒ６ 白−）Ｉｆｆ ？ ｘｉ ＋Ｊｒ
ｍ Ｔｈ 、１＝ｌ＋４ＭＩ昆ＭＩｆｆ ｌ −ｙ−１
八：１温度の低いテールス・グ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
捷たはヒート・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ノロタリト・プレー
ト上の析出物は溶けてしまう。
本発明を実施する装置を第２図に示す。ウラニウム濃縮
室２０が真空ポンダ２２によって高真空に保たれ、室２
０内にはウラニウム２６が入ったるっは２４が置かれて
、このウラニウム２６に電子ビーム源３゜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加の外にあるが、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。るっぽ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４巽
釈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を通過してテールレス・プレー
１２上に付着する。テールス・プレート上にイ」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。
室２０が真空ポンダ２２によって高真空に保たれ、室２
０内にはウラニウム２６が入ったるっは２４が置かれて
、このウラニウム２６に電子ビーム源３゜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加の外にあるが、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。るっぽ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４巽
釈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を通過してテールレス・プレー
１２上に付着する。テールス・プレート上にイ」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。
第２図に示したイオン捕獲電極３５、プロタクト・ニア
’ ｌ／ −） ４０．テールス・プレート４２の形状
と配置は１例であって、他の様式も可能である。
’ ｌ／ −） ４０．テールス・プレート４２の形状
と配置は１例であって、他の様式も可能である。
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・グレート４２とは冷却孔５
０内を流れる冷却液によって冷却される。冷却温度は冷
却２制御装置４８によって調節される。遮へイ板４４，
４６トテール２・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とゾロタゝり１・・フ０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・グレー） 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。
り、これらの板とテールス・グレート４２とは冷却孔５
０内を流れる冷却液によって冷却される。冷却温度は冷
却２制御装置４８によって調節される。遮へイ板４４，
４６トテール２・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とゾロタゝり１・・フ０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・グレー） 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とゾロダクト・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） ＩＪウ
ムなどの気体まだ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。
ム、空気、窒素、飽和水蒸気、油、水銀、ナ） ＩＪウ
ムなどの気体まだ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。
第３図は本発明による方法の作業段階をフローチャー何
・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２ｏ内に挿入する前に実施するサ
ンドブラスト、洗浄、乾燥、’！、 タは研磨や化学薬
品によるエツチングなどの前処理である。この前処理５
２によって電極３５、ゾロダクト・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、ゾロダクト・プレー） 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５４ｉｌ″Ｊ：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４．４ 、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 、４
６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°Ｃ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°Ｃで予熱時間は約５分から４時間の間で
ある。１５０’Ｃの予熱温度では１５分の予熱時間が適
当である。１５０°Ｃ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つている。
・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２ｏ内に挿入する前に実施するサ
ンドブラスト、洗浄、乾燥、’！、 タは研磨や化学薬
品によるエツチングなどの前処理である。この前処理５
２によって電極３５、ゾロダクト・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、ゾロダクト・プレー） 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５４ｉｌ″Ｊ：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４．４ 、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 、４
６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°Ｃ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°Ｃで予熱時間は約５分から４時間の間で
ある。１５０’Ｃの予熱温度では１５分の予熱時間が適
当である。１５０°Ｃ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つている。
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５８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３
５、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４
２と側面の遮へい板４４゜ＡＣＡ ７７−１宙ぼ ６斗
Ｗ Ｆ ７１− ゼア 休出 １鴎 曲 玄白 １−
’Ｉ噂；ニジ” 判 ス、ｌ−ら ｈ一定温度に保たれ
る。
の同位体分離がなされる。この作業段階５８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３
５、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４
２と側面の遮へい板４４゜ＡＣＡ ７７−１宙ぼ ６斗
Ｗ Ｆ ７１− ゼア 休出 １鴎 曲 玄白 １−
’Ｉ噂；ニジ” 判 ス、ｌ−ら ｈ一定温度に保たれ
る。
基板上の析出物が所望量に達すると、室加内の圧力を元
に戻してから電極３５、プロダクト・プレー）４０．テ
ールス・グレート４２を室外に取り出す。
に戻してから電極３５、プロダクト・プレー）４０．テ
ールス・グレート４２を室外に取り出す。
作業段階６０ば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
部分がもろく々るの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。
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
部分がもろく々るの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。
以上の説明は本発明の好ましい１実施例に対してなされ
たもので、本発明の技術的思想は特許請求の範囲に記さ
れた通りである。
たもので、本発明の技術的思想は特許請求の範囲に記さ
れた通りである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によ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；第２図は本発明を実施する
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；第３図は本発明による方法の作業段階を７０−
チャートで示しだ図である。 符号の説明 １０・・・・・・時刻０の時点、 １２・・・・・溶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・グレートの温度、１８・・
・・・・予熱時間、 ２０・・・・・ウラニウム濃縮室、 ２２・・・・真空ポンプ、２４・・・・・・るつぼ、２
６・・・・・ウラニウム、路１１．・・電子ビーム、３
０・・・・・・電子ビーム源、３２・・・・・磁界、３
４・・・・・・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、４４．４６・・・・・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、 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・・・・・・析出物を基板から離す作業段階。 第１頁の続き ＠発明者 レスター・エム・フイ アメリンチ −テイ 力合衆国９９３０１ワシントン州パスコ、ロード・フォ
セブン６０８
温度を時間に対して示す図；第２図は本発明を実施する
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；第３図は本発明による方法の作業段階を７０−
チャートで示しだ図である。 符号の説明 １０・・・・・・時刻０の時点、 １２・・・・・溶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・グレートの温度、１８・・
・・・・予熱時間、 ２０・・・・・ウラニウム濃縮室、 ２２・・・・真空ポンプ、２４・・・・・・るつぼ、２
６・・・・・ウラニウム、路１１．・・電子ビーム、３
０・・・・・・電子ビーム源、３２・・・・・磁界、３
４・・・・・・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、４４．４６・・・・・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、 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・・・・・・析出物を基板から離す作業段階。 第１頁の続き ＠発明者 レスター・エム・フイ アメリンチ −テイ 力合衆国９９３０１ワシントン州パスコ、ロード・フォ
セブン６０８
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）下記を包含する、蒸気から析出させる方法：高温
で蒸発する物質の蒸気源から間隔を置いて、蒸気から析
出させるだめの２組の基板を接近した位置に設けること
； 前記２組の基板のうちの１組は他の１組よりも前記蒸気
源からより離れた位置に設けて低温に保ち、他の１組か
らの輻射熱を吸収する機能を持たせること。 （２）前記輻射熱を吸収する機能を持った１組の基板は
その基板上に蒸気からの析出物が付着する温度に保たれ
る、特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）蒸気からの析出物が付着する前記２組の基板から
析出物を剥がすとき剥ぎとり易くするために、前記基板
の表面を荒くする作業を含む、特許請求の範囲第１項記
載の方法。 （４）前記基板の表面を荒くする前記作業はサンドブラ
スト、研磨、まだは化学薬品によるエツチングのいずれ
かである、特許請求の範囲第３項記載の方法。 （５）表面を荒くされた前記基板は洗浄され、乾燥され
て、表面に析出物が付着し易くされる、特許請求の範囲
第３項記載の方法。 （６）前記輻射熱を吸収する機能を持った１組の基板を
真空中で予熱して表面から不純物を除去して低温での析
出が阻害されないようにする、特許請求の範囲第１項記
載の方法。 （７）前記蒸気源の物質はウラニウムであって、前記輻
射熱を吸収する機能を持った１組の基板の温度を１５０
００から１８０°Ｃの間に保ち、前記側の１組の基板の
温度を輻射による放熱によって４５０°Ｃから６００°
Ｃの間に保つようにする、特許請求の範囲第１項記載の
方法。 （８）下記を包含する、蒸気から析出させる方法：蒸気
源からの蒸気を受けて蒸気粒子を析出させるだめの基板
を、前記蒸気源から蒸気を発生する前に、所定時間の間
、所定の温度で予熱する作業； その後、前記蒸気源から蒸気を発生させる作業；及び 前記基板の上に前記蒸気源からの蒸気粒子を前記所定の
温度よりは低くはな臂温度で析出させる作業。 （９）前記所定の温度よりは低くはない温度は前記所定
の温度よりは十分高くはない温度である、特許請求の範
囲第８項記載の方法。 （１０）前記基板を予熱する前に前記基板の周囲を真空
にする作業を含む、特許請求の範囲第８項記載の方法。 （１１） 前記基板に前処理を施す作業を更に含む、特
許請求の範囲第８項記載の方法。 （１２１前記前処理はサンドシラスト、研磨または化学
薬品によるエツチングのうちのいずれかである、特許請
求の範囲第１１項記載の方法。 α３）前記前処理は前記基板の洗浄、乾燥を含む、特許
請求の範囲第１１項記載の方法。 （珈 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。 （Ｊω 更に下記の作業を含む、特許請求の範囲第１４
項記載の方法： 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。 ０６）前記析出物の物質はウラニウムである、特許請求
の範囲第１４項記載の方法。 （１７１前記気体には酸素が含まれている、特許請求の
範囲第１４項記載の方法。 ０８）下記、を包含する、蒸気から構成される装置：物
質の表面を熱して蒸発させ、この物質の蒸気を得るため
の蒸気源； 前記蒸気源からの蒸気粒子を析出させるだめの第１の析
出用基板； 前記第１の析出用基板に接近した位置に設けられ、前記
蒸気源からの蒸気粒子を析出するだめの第２の析出用基
板； 前記第２の基板をその上に蒸気からの析出物が付着する
最低温度付近の温度に保ち、かつ、前記第２の基板が前
記第１の基板から輻射熱を奪って、前記第１の基板の温
度をその上に付着した析出物が工程中の温度変化でも脱
落しないような温度に保たせる、前記第２の基板を冷却
する手段。 ０■ 前記物質はウラニウムであって、前記冷却する手
段は前記第１の基板が輻射による放熱によってその上に
ウラニウムのアルファ相の固体が析出する温度に保たれ
るように冷却する、特許請求の範囲第１８項記載の装置
。 （イ）前記物質は２相を有する物質であって、前記冷却
する手段は前記第１の基板が輻射による放熱によってそ
の上に前記物質の２相のうち熱膨張係数の小さい方の相
の固体が析出する温度に保たれるように冷却する、特許
請求の範囲第１８項記載の装置。 （２］） 前記冷却する手段は、前記第２の基板を１５
０°Ｃから１８ｏ０Ｃの間の温度に保ち、前記第１の基
板を４５０００から６ｏｏ０ｃの間の温度に保つように
冷却する、特許請求の範囲第１９項記載の装置。 （２） 前記第１の基板は分離しようとする同位体が濃
縮された物質を析出するだめの１組のプロダクト・プレ
ートであり、前記第２の基板は分離しようとする同位体
が欠乏した物質を析出するだめのテールス・プレートで
ある、特許請求の範囲第１９項記載の装置。 （２３）前記第１の基板を冷却するだめの補助的な流体
による冷却手段を更に含む、特許請求の範囲第１８項記
載の装置。 （Ａ 下記を包含する、蒸気から析出させる方法：第１
及び第２の析出用基板に物質の成分を高温の蒸気から析
出させること； 前記第２の析出用基板を冷却して、その温度を蒸気から
の析出物が句着する最低温度付近に保つとと； 前記第１の析出用基板を主として輻射による放熱で冷却
して、その温度を蒸気からの析出物が工程中の温度変化
によっても脱落しなり温度に保つこと。 （５）前記物質はウラニウムであって、前記第１の基板
が、その上にウラニウムのアルファ相の固体が析出する
温度に保たれるように冷却することを含む、特許請求の
範囲第２４項記載の方法。 （２６）前記第２の基板を１５０’ Ｃ！から工８００
Ｃの間の温度に保つように冷却し、前記第１の基板を４
５０°Ｃから６００００の間の温度に保つように冷却す
る、特許請求の範囲第２４項記載の方法。 Ｃ７）前記第１の基板を流体を使って補助的に冷却する
ことを更に含む、特許請求の範囲第２４項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/509,855 US4726967A (en) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | Low temperature condensate adherence method |
| US509855 | 1983-06-30 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4294034A Division 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6038025A true JPS6038025A (ja) | 1985-02-27 |
| JPH0518611B2 JPH0518611B2 (ja) | 1993-03-12 |
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 After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| 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 |
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) |
Cited By (1)
| 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 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US20170167013A1 (en) * | 2014-02-12 | 2017-06-15 | Hyeong Gon LEE | Apparatus for manufacturing thin film cluster, thin film cluster, thin film, uv-blocking agent and cosmetics |
| CN115584475B (zh) * | 2022-10-28 | 2024-06-07 | 富联科技(兰考)有限公司 | 镀膜设备的清洁方法与镀膜设备 |
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
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| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0133898B1 (en) | 1991-06-19 |
| US4726967A (en) | 1988-02-23 |
| AU573592B2 (en) | 1988-06-16 |
| AU2973684A (en) | 1985-01-03 |
| JPH0518611B2 (ja) | 1993-03-12 |
| DE3484718D1 (de) | 1991-07-25 |
| CA1246325A (en) | 1988-12-13 |
| JPH05208118A (ja) | 1993-08-20 |
| JPH0628699B2 (ja) | 1994-04-20 |
| EP0133898A2 (en) | 1985-03-13 |
| EP0133898A3 (en) | 1988-09-07 |
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