空间重叠双频TEA CO激光与多光子离解分离硼的同位素

摘要

双频红外多光子离解分离同位素是一个热门课题，有着广阔的前景，虽然目前真正应用于实际生产的并不多。TEA CO<,2>激光器因其独特的特点和低廉的维护费用，对于红外多光子分离同位素来说是一种很理想的光源，在单频红外多光子离解分离同位素的实验中取得了较高的分离系数。本文回顾了国内外TEACO<,2>激光器的发展历程，并介绍了它在工业、军事、医疗和光与物质的相互作用尤其是在红外多光子分离同位素中的应用。进而回顾了多光子离解分离同位素的发展。 为了进行双频多光子离解分离硼同位素的实验，我们运用一种新型的具有同空间特性的双波长可调谐TEA CO<,2>激光器进行研究。放电室长约2m，放电室的一端安装一个反射率为80％的锗镜作为输出镜，在放电室的另一端安装两个最大衍射效率为95％的闪耀光栅，两光栅一前一后放置，离放电室较远的光栅的中轴线与腔轴重合，另一个偏离腔轴，两光栅面在空间上部分重叠。 把两闪耀光栅等效为相应的平面镜，组成水平小角度失调的平行平面镜腔。通过菲涅耳一基尔霍夫(Fresnel-Kirchoff)衍射积分方程，建立了描述新型激光器腔内光场的数学模型。在竖直方向上为一个一维平形平面腔，光场接近高斯分布。结果表明两输出波长在空间上部分重叠，能量比和重叠性与两输出波长差和距放电室较近的光栅位置有关。损耗主要由于平行失调引起的损耗较大，输出能量不高。同时研究分析了在锗镜厚度不均的情况下的输出，这对于红外多光子离解分离同位素的利弊还有待实验。 分析了分离实验采用的材料-BCl<,3>的分子能级和BCl<,3>的多光子离解过程。然后采用10μm带P(34)和P(36)双频照射含有BCl<,3>，纯O<,2>，纯N<,2>和空气与BCl<,3>和纯O<,2>的反应池，生成物(B<,2>O<,3>)中<'10>B的浓缩系数最高分别达到2.055和1.8。又结合“大分子”的特点，分析了以乙炔(HC≡CH)和三氯化硼(BCl<,3>)为原料合成的2—氯烯乙基二氯化硼作为分离材料的优势，并在双频多光子离解分离硼的实验中得到了验证。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章基本原理

第三章有同空间特性的双波长TEA CO2激光器的理论分析和实验研究

第四章双频多光子离解分离硼的同位素的实验与理论分析

第五章激光分离硼同位素的前景分析

第六章总结

致谢

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