RU98111603A - Способ и устройство для изотопно-селективной фотоионизации ртути - Google Patents
Способ и устройство для изотопно-селективной фотоионизации ртутиInfo
- Publication number
- RU98111603A RU98111603A RU98111603/06A RU98111603A RU98111603A RU 98111603 A RU98111603 A RU 98111603A RU 98111603/06 A RU98111603/06 A RU 98111603/06A RU 98111603 A RU98111603 A RU 98111603A RU 98111603 A RU98111603 A RU 98111603A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- excitation
- ocg
- source
- laser
- Prior art date
Links
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims 28
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 11
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 7
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 2
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000000903 blocking Effects 0.000 claims 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 claims 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 claims 1
Claims (24)
1. Способ селективной фотоионизации изотопа ртути, отличающийся тем, что ртуть переводится в атомарное состояние в виде пара и пары ртути подвергаются воздействию излучения, которое включает, по меньшей мере, четыре различные длины волны, причем длины волн выбраны так, что упомянутый изотоп из основного состояния последовательно проходит четыре стадии возбуждения, а именно, первую стадию возбуждения, на которой изотоп переходит из основного состояния на первый уровень возбуждения 5d10 6s6p 3Р1(А), вторую стадию возбуждения, на которой изотоп переходит с первого уровня возбуждения на второй уровень возбуждения 5d10 6s7s 3S1, (В), третью стадию возбуждения, на которой изотоп переходит со второго уровня возбуждения на третий уровень возбуждения (С1; С2), и четвертую стадию возбуждения, на которой изотоп переходит с третьего уровня возбуждения (С1; С2) на уровень автоионизации 5d9 (2D5/2) 6s2n1 (D).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что третий уровень (С1) возбуждения имеет структуру 5d9 6s26р 3P2.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что изотопом является 196Нg; при этом энергия первого уровня (А) возбуждения составляет приблизительно 39412,597 см-1, энергия второго уровня (В) возбуждения составляет приблизительно 62350,6 см-1, энергия третьего уровня (С1) возбуждения составляет приблизительно 68886,4 см-1, и энергия четвертого уровня (D) возбуждения составляет приблизительно 111078,3 см-1.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что излучение включает фотоны с длиной волны, по существу, равной 253,726 нм, фотоны с длиной волны, по существу, равной 435,957 нм, фотоны с длиной волны, по существу, равной 1530, 042 нм и фотоны с длиной волны, по существу, равной 237,007 нм.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что третий уровень (С2) возбуждения имеет структуру 5d10 6s7p 3Р2.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что изотопом является 196Нg; причем энергия первого уровня (А) возбуждения составляет приблизительно 39412,597 см-1, энергия второго уровня (В) возбуждения составляет приблизительно 62350,6 см-1, энергия третьего уровня (С2) возбуждения составляет приблизительно 71207,6 см-1, и энергия четвертого уровня (D) возбуждения составляет приблизительно 111078,5 см-1.
7. Способ по п. 6, отличающийся тем, что излучение включает фотоны с длиной волны, по существу, равной 253,726 нм, фотоны с длиной волны, по существу, равной 435,957 нм, фотоны с длиной волны, по существу, равной 1129,056 нм и фотоны с длиной волны, по существу, равной 250,804 нм.
8. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что ионизованные изотопы отделяют от неионизованных изотопов с помощью электрического поля.
9. Система (1; 301) источников лазерного излучения для генерации фотонов, подходящих для использования в способе по любому из предыдущих пунктов, система источников лазерного излучения содержит: первый источник (10; 310) лазерного излучения для генерации фотонов (L1), подходящих для осуществления первой стадии возбуждения; второй источник (20; 320) лазерного излучения для генерации фотонов (L2), подходящих для осуществления второй стадии возбуждения; третий источник (30; 330) лазерного излучения для генерации фотонов (L3), подходящих для осуществления третьей стадии возбуждения; четвертый источник (40; 340) лазерного излучения для генерации фотонов (L4), подходящих для осуществления четвертой стадии возбуждения; при этом первый источник (10; 310) лазерного излучения содержит первый перестраиваемый ОПГ (11; 311); второй источник (20; 320) лазерного излучения содержит второй перестраиваемый ОПГ (21; 321); третий источник (30; 330) лазерного излучения содержит третий перестраиваемый ОПГ (31; 331); четвертый источник (40; 340) лазерного излучения содержит четвертый перестраиваемый ОПГ (41; 341); этом четыре источника (10, 20, 30, 40; 310, 320, 330, 340) лазерного излучения накачиваются излучением накачки (P1, Р2, Р3, Р4), поступающим от обычного источника (2) лазерной накачки.
10. Система (1) источников лазерного излучения по п. 9, отличающаяся тем, что первый ОПГ (11) настроен на 1530,04 нм, второй ОПГ (21) настроен на 435,957 нм, третий ОПГ (31) настроен на 761,178 нм, а четвертый ОПГ (41) настроен на 711,03 нм; при этом третий источник (30) лазерного излучения дополнительно содержит ГТГ (36), на вход которого поступает получение от третьего ОПГ (31) и который преобразует его в излучение на 253,726 нм, a четвертый источник (40) лазерного излучения дополнительно содержит ГТГ (46), на вход которого поступает излучение от четвертого ОПГ (41) и который преобразует его в излучение на 237,01 нм.
11. Системы (1) источников лазерного излучения по п. 9, отличающаяся тем, что первый ОПГ (11) настроен на 1129,06 нм, второй ОПГ (21) настроен на 435,957 нм, третий ОПГ (31) настроен на 761,178 нм, а четвертый ОПГ (41) настроен на 752,43 нм; при этом третий источник (30) лазерного излучения дополнительно содержит ГТГ (36), на вход которого поступает излучение от третьего ОПГ (31) и который преобразует его в излучение от 253,726 нм, а четвертый источник (40) лазерного излучения дополнительно содержит ГТГ (46), на вход которого поступает излучение от четвертого ОПГ (41) и который преобразует его в излучение от 250,81 нм.
12. Система (310) источников лазерного излучения по п. 9, отличающаяся тем, что первый ОПГ (311) настроен на 1530,04 нм, второй ОПГ (321) настроен на 435,957 нм, третий ОПГ (331) настроен на 507,452 нм, а четвертый ОПГ (341) настроен на 474,02 нм; при этом третий источник (330) лазерного излучения дополнительно содержит ГВГ (336), на вход которого поступает излучение от третьего ОПГ (331) и который преобразует его в излучение на 253,726 нм, а четвертый источник (340) лазерного излучения дополнительно содержит ГВГ (346), на вход которого поступает излучение от четвертого ОПГ (341) и который преобразует его в излучение на 237,01 нм.
13. Система (310) источников лазерного излучения по п. 9, отличающаяся тем, что первый ОПГ (311) настроен на 1129,06 нм, второй ОПГ (321) настроен на 435,957 нм, третий ОПГ (331) настроен на 507,452 нм, a четвертый ОПГ (341) настроен на 501,62 нм; при этом третий источник (330) лазерного излучения дополнительно содержит ГВГ (336), на вход которого поступает излучение от третьего ОПГ (331) и который преобразует его в излучение на 253,726 нм, а четвертый источник (340) лазерного излучения дополнительно содержит ГВГ (346), на вход которого поступает излучение от четвертого ОПГ (341) и который преобразует его в излучение на 250,81 нм.
14. Система источников лазерного излучения по любому из пп. 9 - 13, отличающаяся тем, что источником (2) лазерной накачки является лазер Nd:YAG, обеспечивающий первое излучение (P1) накачки с длиной волны приблизительно 1064 нм для накачки первого ОПГ (11); при этом первая часть (Р1.1) излучения, генерированного источником (2) лазерной накачки, подается на ГТГ (23), который преобразует полученное излучение (Р1.1) во второе излучение (Р2) накачки с длиной волны приблизительно 355 нм для накачки второго ОПГ (21); причем вторая часть (Р1.2) излучения, генерированного источником (2) лазерной накачки, подается на ГВГ (33), который преобразует полученное излучение (Р1.2) в излучение с длиной волны приблизительно 532 нм, часть излучения, полученного с помощью ГВГ (33), выполняет функцию третьего излучения (Р3) накачки для накачки третьего ОПГ (31), а другая часть излучения, полученного с помощью ГВГ (33), выполняет функцию четвертого излучения (Р4) накачки для накачки четвертого ОПГ (41).
15. Система источников лазерного излучения по любому из пп. 9 - 13, отличающаяся тем, что источником (2) лазерной накачки является лазер Nd:YAG, обеспечивающий излучение с длиной волны приблизительно 1064 нм, это излучение подается на ГТГ (303), который преобразует полученное излучение в излучение (Р) накачки с длиной волны приблизительно 355 нм; а излучение (Р) накачки, подаваемое на ГТГ (303), расщепляется подходящим способом на четыре пучка (Р1, Р2, Р3, Р4) накачки для накачки, соответственно, первого ОПГ (311), второго ОПГ (321), третьего ОПГ (331) и четвертого ОПГ (341).
16. Система источников лазерного излучения по любому из пп. 9 - 15, отличающаяся тем, что относительные интенсивности четырех пучков (Р1, Р2, Р3, Р4) накачки устанавливаются такими, чтобы относительные интенсивности полученных фотонов (L1, L2, L3, L4), по существу, компенсировали различия в вероятностях переходов упомянутых стадий возбуждения.
17. Система источников лазерного излучения по любому из пп. 9 - 16, отличающаяся тем, что три пучка (L1, L2, L3) излучения для первых трех стадий возбуждения линейно поляризованы в первом направлении, а четвертый пучок (L4) излучения для четвертой стадии возбуждения линейно поляризован во втором направлении, перпендикулярном первому направлению.
18. Разделитель (100; 400) для осуществления способа по любому из пп. 1 - 8, содержащий: ионизационный объем (110; 410), ограниченный стенкой (111; 411) и включающий область (113; 413) взаимодействия; по меньшей мере, один источник (120; 420), установленный под ионизационным объемом (110;410), для получения атомов ртути и подачи их в область (113; 413) взаимодействия; средства (111, 112; 414) для возвращения атомов ртути, которые прошли через область (113; 413) взаимодействия, в источник (120; 420); система (l) источников лазерного излучения для генерации фотонов, подходящих для реализации упомянутых стадий возбуждения, при этом система (1) источников лазерного излучения размещена так, чтобы фотоны пересекали область (113; 413) взаимодействия, по существу, в горизонтальном направлении; и средство (130) электрического извлечения для генерации электрического поля в горизонтальном направлении, перпендикулярном направлению движения фотонов.
19. Разбавитель по п. 18, отличающийся тем, что корпус (111; 411) имеет форму вытянутой, горизонтально направленной трубки, причем направление движения фотонов параллельно продольному направлению этой трубки (111; 411), а один или несколько источников (120; 420) расположены вдоль трубки (111; 411).
20. Разделитель по п. 18 или 19, отличающийся тем, что содержит зеркала для перегораживания потоков фотонов, которые пересекают область (113; 413) взаимодействия, без поглощения, причем зеркала отклоняют перегороженные потоки фотонов в область (113; 413) взаимодействия или в область взаимодействия второго ионизационного объема (110; 410).
21. Разделитель по любому из пп. 18 - 20, отличающийся тем, что средство (130) извлечения включает положительный электрод (131), расположенный после области (113) взаимодействия, ускоряющую решетку (132), расположенную напротив положительного электрода (131), на которую подается отрицательное напряжение, и коллекторную пластину (133), расположенную за ускоряющей решеткой (132), причем напряжение на коллекторной пластине (133) отрицательное и по величине меньше, чем напряжение на ускоряющей решетке (132).
22. Разделитель (400) по любому из пп. 18-20, отличающийся тем, что содержит собирающую камеру (430), расположенную после трубки (411), причем камера (430) соединена с ионизационным объемом (410) соединительным каналом (440); дополнительно содержит клапан (441) для выборочного открывания или закрывания соединительного канала (440); при этом средство извлечения расположено так, чтобы направлять ионизованные атомы ртути из области (413) взаимодействия через соединительный канал (440) в собирающую камеру (430).
23. Разделитель (400) по п. 22, отличающийся тем, что в собирающей камере (430) размещен коллекторный экран (432) для улавливания атомов ртути, причем коллекторный экран (432) поддерживается при очень низкой температуре, так что захваченные атомы ртути замораживаются на коллекторном экране (432).
24. Способ для удаления атомов ртути, замороженных на коллекторном экране (432), отличающийся тем, что коллекторный экран (432) нагревают для испарения замороженных на нем атомов ртути, и обеспечивают возможность испаренным атомам ртути конденсироваться на "собирающем урожай" элементе, поддерживаемом при низкой температуре.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL1006285 | 1997-06-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU98111603A true RU98111603A (ru) | 2000-03-27 |
Family
ID=
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5448775B2 (ja) | 極端紫外光源装置 | |
| CN108206126B (zh) | 具有用于产生不同能量的光子的激光系统的质谱仪 | |
| Elouga Bom et al. | Influence of the main pulse and prepulse intensity on high-order harmonic generation in silver plasma ablation | |
| US5110562A (en) | Laser isotope separation apparatus | |
| US4692627A (en) | Ion beam generator | |
| RU98111603A (ru) | Способ и устройство для изотопно-селективной фотоионизации ртути | |
| US4716295A (en) | Ion beam generator | |
| JPH1199320A (ja) | 水銀の同位体を選択的に光イオン化するための方法および装置 | |
| EP0444336B1 (en) | Laserisotope separation apparatus | |
| JPH06268337A (ja) | 同位体分離装置用レーザーシステム | |
| Verkhovskiĭ et al. | Investigation of electronic stimulated Raman scattering of excimer laser radiation by metal atoms | |
| Wahlström¹ et al. | OPTIMISATION AND APPLICATIONS OF HARMONIC GENERATION | |
| JPH0624280B2 (ja) | レ−ザ装置 | |
| JPS60208038A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| JPS60208035A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| Sheehy et al. | Strong field atomic physics in the mid-infrared | |
| Gubbini et al. | Decontamination of CPA diffraction gratings | |
| JPH0441461B2 (ru) | ||
| Nkwawo et al. | Generation of coherent tunable VUV radiation in mercury | |
| JPS60235337A (ja) | イオンビ−ム発生装置 | |
| Egbert et al. | Compact, high-repetition rate, ultrashort hard-x-ray source driven by femtosecond laser pulses | |
| Schappert et al. | Atomic processes in plasmas under ultra‐intense laser irradiation | |
| Rundquist et al. | Coherent x-ray generation at 2.7 nm using 25fs laser pulses | |
| JPH0518220B2 (ru) | ||
| JPH0512813B2 (ru) |