Устройство для лазерного разделения изотопов

 

Изобретение относится к квантовой электронике. Устройство для лазерного разделения изотопов включает в себя импульсный CO₂-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.

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 5 м является разделительным окном между лазерной камерой и реактором. Устройство работает следующим образом. В области каустики линзы прокачивается газовая смесь диссоциирующего соединения, например CF₂HCl, 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. 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 с R -5 м и R -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.

Формула изобретения

Устройство для лазерного разделения изотопов, включающее CO₂ - 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 средней допустимой мощности установки, фотохимический реактор расположен внутри резонатора лазера, дифракционная решетка размещена внутри CO₂ лазерной камеры, а металлическое зеркало расположено в реакторе, при этом фокусирующая линза является разделительным окном между лазерной камерой и фотохимическим реактором.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 5-2002

Извещение опубликовано: 20.02.2002        

---