激光线宽和光强对同位素原子选择光电离的影响

本文研究了非单色(有限带宽)激光场与同位素原子体系相互作用的激发光电离过程. 采用混沌场随机模型描述激光场,用密度矩阵理论和Fokker-Planck方程方法首次给出了非单色激光场与多能级原子相互作用的激发动力学方程. 针对三能级同位素原子体系,讨论了激光线宽和激光光强对同位素原子电离概率和激光同位素分离过程中分离选择性的影响. 关键词： 激光同位素分离 激发动力学方程 激光线宽 Rabi频率     

激光抽运极化原子束磁偏转铀浓缩方案

将激光抽运选择性极化原子束磁偏转方案用于铀同位素浓缩,考察了铀原子基态各子能级的磁偏转特性,提出了选择性光轴运极化的实验方案,讨论了可能得到的浓缩结果。     

非单色激光场与同位素原子体系相互作用

本文研究了多模激光场与同位素原子体系相互作用动力学问题。采用混沌模型描述多模激光场，用Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程方法，导出了有限带宽混沌场与同位素原子体系相互作用动力学方程。分析了激光线宽对同位素原子激发电离效率和选择性因子的影响。     

自由电子激光用于阈能反应分子法激光分离铀同位素的研究

提出了自由电子激光的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg级/年)生产中有其可行性。     

电子枪功率与束宽对金属原子蒸气特性的影响

在原子法激光同位素分离工程中,电子枪加热金属铀产生的原子蒸气的密度、速度以及温度等宏观量分布特性是非常重要的参数.为了分析电子枪功率和束宽对原子蒸气密度、速度、温度、质量通量和速度分布等物理特性的影响,采用直接MonteCarlo方法用柱坐标模拟了铀原子平面蒸发动力学过程.在电子枪加热方式下,蒸发源温度场不均匀,而且温度场随电子枪功率和束宽变化.着重研究这种变化对蒸气各种物理特性的影响.模拟结果表明,电子枪功率越高,蒸气径向宏观漂移速度越大,蒸发量越大;电子束束宽越窄,蒸发量越大. 关键词： 金属蒸发 原子法激光同位素分离 直接MonteCarlo 电子枪     

FEL用于阈能反应分子法激光分离铀同位素研究

提出了自由电子激光（ＦＥＬ）的一种可能应用,指出静电电子加速器驱动的ＦＥＬ技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模（１０ｋｇ／ａ）生产中有其可行性。     

FE L用于阈l能反应分子法激光分离铀同位素研究

提出了自由电子激光(FEL)的一种可能应用.指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求.阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg/a)生产中有其可行性.     

自由电子激光用于阈能反应分子法激光分离铀同位素的研究

 提出了自由电子激光的一种可能应用。指出静电电子加速器驱动的FEL技术目前已有能力满足阈能反应分子法激光分离铀同位素的要求。阈能反应分子法由于只需一次激光激发,因此从原理上讲,它的一次分离系数很高,优于原子法与其他分子法,在高浓铀小规模(10kg级/年)生产中有其可行性。     

多纵模激光束在AVLIS中对电离效应的影响

我们采用传统的平均方法,对用半经典理论得到的原子的运动方程进行了平均;利用数值计算给出多纵模激光与三能级原子系统相互作用的物理图象及初步解释,说明了多纵模间干扰对AVLIS(原子蒸气法激光同位素分离)电离效率的影响;分析结果对AVLIS工程有一定的参考意义。     

用激光光电流光谱法测量同位素位移

建立了用激光光电流光谱测量同位素位移的方法并测量了波长在５７８．２ｎｍ处铜的同位素位移，波工在５７６．２ｎｍ处铕的同位素位移以及波长在５７４．８ｎｍ处铀的同位素位移。     

超精细结构对激光与二能级原子相互作用的影响

应用半经典理论建立了一个简化模型,对157Gd原子在激光作用下17795267cm-1(9D3)←→532977cm-1(9D4)的能级跃迁进行计算并给出了计算结果,提出相应的理论解释,分析了超精细结构对激光与二能级原子相互作用的影响 关键词： 超精细结构 原子蒸气激光同位素分离 二能级原子 钆原子     

激光共振电离过程中铅同位素歧视效应研究

以速率方程为基础,通过数值模拟方法,对Pb的激光共振电离通道：“6s26p2 3P0—6s26p7s 3P0₁—电离”的激光诱导同位素歧视效应进行了研究,以探讨减小激光诱导歧视效应,准确测定Pb同位素比值的有效途径。通过考虑激光线型、原子吸收谱线线型、同位素位移及同位素超精细结构等因素的影响,对速率方程进行近似。在近似的速率方程基础上,以“1+1”激光共振电离过程为例,进而探讨激光峰值功率密度、带宽和中心波长对Pb的同位素歧视效应的影响。研究结果表明,利用最佳波长法,可基本消除同位素歧视效应的影响;提高激发光光强可使Pb同位素饱和电离,从而消除同位素歧视效应的影响;采用宽带激光激发,可减小同位素歧视效应的影响。     

计及溅射损失的平行板静电场法离子引出和收集

采用粒子模拟-Monte Carlo碰撞(particle in cell_Monte Carlo collision)方法研究了 原子蒸气激光同位素分离工程中一维平行板静电场法离子引出和收集过程，记录引出离子的 能量分布和角度分布，计算离子在收集板上造成的溅射损失.模拟结果表明，增加引出电压 可以缩短引出时间，降低碰撞损失，但是增加了溅射损失，使得收集率降低；增加电子温度 可以缩短引出时间，提高收集率；增加初始等离子体密度将使引出时间增加，收集率降低；而目标同位素丰度较高的情况下，离子引出过程的碰撞损失 关键词： 原子蒸气激光同位素分离 离子引出 溅射     

激光烧蚀-吸收光谱测量铀同位素比实验研究

铀同位素比(~(235)U/~(238)U)高精度测量在核能安全领域具有重要的研究意义和应用价值,本文基于高灵敏度可调谐吸收光谱技术,结合脉冲激光烧蚀产生等离子体的样品处理方式,实现了固体材料中~(235)U和~(238)U铀同位素比的高精度测量.实验测量选择l=394.4884 nm/394.4930 nm (vacuum)作为~(235)U/~(238)U分析线,详细研究了缓冲气体及其压力对激光烧蚀等离子体中铀原子存在时间的影响.结果表明氦气作为缓冲气体更有利于铀原子吸收光谱测量.实验获得了测量铀原子吸收光谱的最佳测量条件,并测量了~(235)U含量分别为4.95%, 4.10%, 3.00%, 1.10%和0.25%的五种样品,获得了~(235)U和~(238)U的高分辨率吸收光谱信号.不同含量样品吸收光谱测量与统计分析表明, ~(235)U吸收信号的线性度良好,拟合相关系数为0.989,检测限为0.033%(3s),吸收光谱测量重现性优于固定波长法.激光烧蚀结合可调谐吸收光谱技术适用于铀同位素比测量分析,在核燃料的同位素快速分析方面有很大的应用潜力.     

测量铀同位素位移光谱的方法和装置

测量铀同位素的高分辨位移光谱,目前多采用原子束光谱法[1].该方法的分辨率和准确度高,但是设备复杂昂贵,操作复杂,特别是很难避免铀的高温腐蚀和放射性污染.近年来,美国 Los Alamos实验室的R.A.Keller等人[2]提出用光电流光谱法测量铀同位素位移光谱,并采用天然铀空心阴极灯测量了238U-235U的位移光谱.但是该方法由于同位素丰度相差悬殊,丰度高的同位素谱线强,丰度低的谱线弱,严重影响测量的灵敏度与准确度.特别是使用的单光路测量系统还不能测量零位移光谱. 本发明的目的,在于改进光电流光谱法单光路系统测量铀同位素仕移光谱受同位素…     

飞秒激光分离同位素的模拟实验研究

利用飞秒激光与铜镍材料作用,在不同条件下得到了铜镍材料的分离,分离比可达30%.分析认为,激光等离子体中的自生轴向磁场和环形磁场在同位素的分离过程中可能起着相反的作用,二者相互竞争.不同的磁场构形将对同位素分离产生不同的结果,因此,通过控制不同的激光等离子体相互作用过程可以实现对激光分离同位素的控制 关键词： 飞秒激光等离子体 同位素 铜镍 自生磁场     

韩国核能力

根据公开资料分析，韩国政府曾在20世纪70年代组织开发过核武器，后迫于美国的压力而宣布终止。韩国在2004年被揭露出一系列核问题：（1）激光浓缩铀试验。韩国科学家在2000年实验采用原子气体激光同位素分离（AVLIS）技术，耗费3．5kg金属铀，最后共获得了0．2g平均浓度为10．2％的铀-235。试验生成的铀-235的最高浓缩度已达到77％，接近武器级水平。（2）钚分离试验。1982年4月至5月，几名韩国科学家从钚和铀裂变产物的溶液中提取了少量（毫克级）的钚。（3）化学铀浓缩试验。1979年至1981年，韩国科学家将0．7埏天然铀粉末浓缩为0．72％的铀-235。（4）金属铀提炼试验。1982年，韩国在一座未公开的设施上将UO2转换成UF4，而后在1982年5月至1984年11月，用UF4生产了大约150kg金属铀。这些核问题韩国都未按《全面保障监督协定》规定及时向IAEA申报。     

142—146,148,150Nd+同位素位移的共线快离子束激光光谱学实验研究

原子光谱中,同位素位移是少数几个能够将原子物理学和原子核物理学这两个不同的物理学分支联系起来的课题之一.本文利用共线快离子束激光光谱学方法,测量了正一价钕离子所有7个稳定同位素(A=142—146,148,150)之间的能量位移.与已有的结果比较,测量精度提高了一个数量级 关键词： 同位素位移 快离子束激光光谱学     

多微管阵列结构腔-原子吸收光谱测量Rb同位素比

Rb同位素分析在地质探索和环境监测中具有重要应用价值.本文基于可调谐激光吸收光谱技术,通过热分解的样品处理方式,搭建了一套Rb同位素吸收光谱测量装置,实现了Rb同位素比稳定测量.并通过新型多微管阵列结构设计原子发生器,增强了其原子束准直能力,有效抑制了光谱的多普勒效应,提高Rb同位素光谱分辨率.装置选用钽金属制作6 mm口径的高温原子发生器,内部堆叠1 mm口径微管阵列,发生器经电阻加热最高可达3000℃.实验通过高温(600℃)催化Rb₂CO₃样品释放气态Rb原子,同步利用探测激光通过Rb原子进行测量,获得高分辨率Rb原子吸收光谱,结合谱线参数反演获得自然丰度Rb₂CO₃样品中Rb同位素比(⁸⁵Rb:⁸⁷Rb)为2.441±0.02,探测误差为5.9%,⁸⁷Rb检测极限达1.76‰(3σ).实验结果表明,相较于传统的单管结构,采用多微管阵列结构进行测量时,Rb原子谱线展宽降低了约450 MHz (半高全宽),可有效区分Rb同位素的吸...     

原子各个同位素间跃迁强度的关系

在小信号高分辨激光光谱中，当不同Ｊ态在超精细结构态Ｆ的混合可以忽略时，起源于同一个Ｊ能级的原子各个同位素总电偶极跃迁强度正比于它们的丰度，在一个Ｆ－Ｆ’跃迁内的强度分布可以用群论计算出来，用内调制激光光谱方法测量轴的实验证实了理论的结果。