Устройство для лазерного разделения изотопов Советский патент 1996 года по МПК B01D59/34 

1

(22) 13.07.89

(21) 4717833/26

(46) 20.09.96 Бюл. № 26

(72) Кузьменко В.А.

(56)Дядькин А.П., Кузьменко В.А., Лаптев В.Б., Пигульский С.В., Рябов Е.А. Химическая физика, 1989, т. 8, вып. 1. с.24. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОГО РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПОВ

(57)Изобретение относится к квантовой электронике. Устройство для лазерного разделения изотопов включает в себя импульсный С02-лазер, фотохимический реактор с криогенным сепаратором, фокусирующую

линзу и резонатор, образованный дифракционной решеткой и металлическим зеркалом. С целью уменьшения лучевой нагрузки на разделительное окно лазера и повышения средней допустимой мощности лазерной установки, в устройстве фотохимический реактор размещен внутри резонатора лазера, а фокусирующая линза является разделительным окном между лазерной камерой и фотохимическим реактором. 1 ил.

С/3

d

ON KJ 4 1 Ol ON

40

«r 1

ТГ fS

40

p

00

31

Изобретение относится к квантовой электронике и может быть использовано при разработке технологии лазерного разделения изотопов некоторых элементов.

Целью изобретения является уменьшение лучевой нагрузки на окно лазерной камеры и повышение средней допустимой мощности установки.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство включает камеру 1 и реактор 2. В лазерной камере расположена дифракционная решетка 3. В реакторе расположено металлическое зеркало 4 с радиусом кривизны R (-2) - (-20) м. Фокусирующая линза 5, изготовленная из NaCl или ZnSe, с фокусным расстоянием f 1 -5м является разделительным окном между лазерной камерой и реактором.

Устройство работает следующим образом. В области каустики линзы прокачивается газовая смесь диссоциирующего соединения,

например CF2HC1, с буферным газом, например аргоном, азотом. Газовая смесь разделяется в криогенном сепараторе 6 и очищенный от продуктов диссоциации буферный газ вновь подается в реактор и служит для предотвращения диффузии молекул исходного вещества и продуктов его диссоциации к линзе 5 и зеркалу 4, а также для более эффективного охлаждения линзы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Устройство для лазерного разделения изотопов, включающее С02 - лазерную камеру с разделительным окном, фотохимический реактор с криогенным сепаратором, фокусирующую линзу и резонатор, образованный дифракционной решеткой и металлическим зеркалом, отличающееся тем, что, с целью уменьшения лучевой нагрузки на разделительное окно лазера и повышения

В устройстве в полной мере используются возможности внутрирезонаторного эффекта повышения плотности энергии лазерного излучения. В этом случае при той же плотности энергии лазерного излучения в каустике линзы плотность энергии излучения в области разделительного окна линзы оказывается в 2- 3,5 раза ниже, чем в устройстве-прототипе.

Экспериментальная проверка технического решения проведена с использованием линзы из NaCl с фокусным расстоянием f 1,5 м и медных зеркал cR -5MnR 20 м. Зеркало с R -5 м располагалось на расстоянии 180 см от линзы. Плотность энергии лазерного излучения контролировалась с помощью тонкой термопары. Установлено, что при использовании оптической схемы, эквивалентной чертежу, плотность энергии лазерного излучения вблизи разделительного окна в 2,2 раза меньше, чем в устройстве-прототипе при одинаковой плотности энергии излучения вблизи каустики линзы.

Таким образом, реализация технического решения позволяет понизить лучевую нагрузку на разделительное окно лазерной камеры и соответственно повысить среднюю допустимую мощность установки.

средней допустимой мощности установки, фотохимический реактор расположен внутри резонатора лазера, дифракционная решетка размещена внутри С02 - лазерной камеры, а металлическое зеркало расположено в реакторе, при этом фокусирующая линза является разделительным окном между лазерной камерой и фотохимическим реактором.