二维无碰撞离子引出过程的数值模拟 被引量：6

1

作者 严敏 应纯同 +1 位作者 王德武 诸旭辉 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第6期5-10,共6页

利用流体理论电子平衡模型，对二维不考虑带电粒子碰撞的激光分离同位素（ＡＶＬＩＳ）离子引出过程进行了数值模拟，包括对不同收集方式进行了模拟和对比，研究了离子引出过程中的物理机理及物理量的空间分布特点，表明等离子体电位略... 利用流体理论电子平衡模型，对二维不考虑带电粒子碰撞的激光分离同位素（ＡＶＬＩＳ）离子引出过程进行了数值模拟，包括对不同收集方式进行了模拟和对比，研究了离子引出过程中的物理机理及物理量的空间分布特点，表明等离子体电位略高于阳极电位，并在离子引出过程中基本保持不变；电子温度越高等离子体电位越高，离子引出时间越短；对称收集方式的离子引出时间短且离子逃逸量也少。 展开更多

关键词 离子引出 等离子体 激光 同位素 分离 数值模拟

原文传递

原子多步电离过程中激光功率配置理论研究 被引量：4

2

作者 张志忠 王立军 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期69-73,共5页

从速率方程出发,从理论上研究了原子多步电离过程中激发和电离激光的功率密度合理配置问题.对典型三步三光子电离过程的计算结果表明:在总泵浦激光功率一定条件下,存在一个最佳的激光功率分配方式,这个最佳激光功率分配对应着最高的原... 从速率方程出发,从理论上研究了原子多步电离过程中激发和电离激光的功率密度合理配置问题.对典型三步三光子电离过程的计算结果表明:在总泵浦激光功率一定条件下,存在一个最佳的激光功率分配方式,这个最佳激光功率分配对应着最高的原子电离几率.给出的结果与以往从饱和激发条件得出结果有很大不同.这里所采用的方法可以推广到更复杂的原子多步激发电离情形. 展开更多

关键词 多步共振光电离 激光同位素分离 速率方程 高激发态

下载PDF 职称材料

应用可调谐外腔半导体激光器测量锂同位素比率 被引量：2

3

作者 范凤英 王立军 李钦蕾 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第B09期35-38,共4页

采用中心波长固定的可调谐外腔半导体激光器作为光源,通过激光吸收光谱法对锂原子同位素比率进行测量。该方法利用PID温控器实现锂金属蒸发温度的控制和测量。采用激光斜入射的方式消除光路调试过程中产生的标准具效应。实验测量给出了... 采用中心波长固定的可调谐外腔半导体激光器作为光源,通过激光吸收光谱法对锂原子同位素比率进行测量。该方法利用PID温控器实现锂金属蒸发温度的控制和测量。采用激光斜入射的方式消除光路调试过程中产生的标准具效应。实验测量给出了6组不同腔体温度下6 Li和7 Li在671nm附近的吸收光谱,通过对6LiD1和7LiD2吸收峰进行积分吸收计算,得到6Li/7Li同位素比率测量精度可达2.5%。 展开更多

关键词 激光同位素分离 可调谐外腔半导体激光器 激光吸收光谱 锂同位素比率

下载PDF 职称材料

基于光化学锂同位素分离条件的同位素比率测量 被引量：2

4

作者 瞿定荣 宋增云 +1 位作者 王立军 范凤英 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期792-796,共5页

从光化学锂同位素分离实验研究的需求出发,基于其分离条件,提出了一种测量锂同位素比率的方法。该方法利用锂原子蒸气对探测光吸收峰的峰值来计算锂的同位素比率,避开了测量原子密度时所需的吸收信号频率定标与光强随频率变化积分中积... 从光化学锂同位素分离实验研究的需求出发,基于其分离条件,提出了一种测量锂同位素比率的方法。该方法利用锂原子蒸气对探测光吸收峰的峰值来计算锂的同位素比率,避开了测量原子密度时所需的吸收信号频率定标与光强随频率变化积分中积分限的选择问题。该方法还根据锂同位素吸收谱的特殊性采用具有较强吸收效应的6 Li的D2线对应的吸收峰峰值,可在原子蒸气中6 Li含量较低时提高对比率的测量精度。设计并搭建了实验装置,对该方法进行了测试。同一条件下所测得的同位素比率相对标准偏差小于1%,表明该方法对光化学分离方法中锂同位素比率相对变化是敏感的。这意味着该方法可作为以原子蒸气为分离介质的激光锂同位素分离研究的诊断手段。 展开更多

关键词 激光同位素分离 锂 同位素比率 光化学法同位素分离

下载PDF 职称材料

AVLIS离子引出j×B驱动法数值模拟 被引量：3

5

作者 朱红莲 王德武 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第6期15-18,共4页

原子蒸气激光分离同位素 (AVL IS)离子引出有许多种方法 ,j× B驱动方法是一种新方法。研究了该方法的物理模型 ,并用数值计算方法进行了二维离子收集模拟 ,给出了各个参数对收集时间的影响。由模拟结果可知 :该引出方法比传统电场... 原子蒸气激光分离同位素 (AVL IS)离子引出有许多种方法 ,j× B驱动方法是一种新方法。研究了该方法的物理模型 ,并用数值计算方法进行了二维离子收集模拟 ,给出了各个参数对收集时间的影响。由模拟结果可知 :该引出方法比传统电场法引出的等离子体密度高 1～ 2个数量级 ,原子密度越小引出时间越短 ,电子温度越高引出时间越长 ,电极板电流线密度变化率越大引出时间越短 。 展开更多

关键词 离子收集 j×B驱动方法 激光同位素分离 等离子体 AVLIS 数值模拟

原文传递

激光同位素分离中离子取出过程的研究 被引量：2

6

作者 袁奎训 徐品方 +1 位作者 俞沛增 王金月 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 1993年第3期2839-2843,共5页

本文研究了激光同位素中离子取出的动力学过程。用Poission方程计算了等离子体内的电位分布。用一维流体模型计算分析了收集腔内离子数随时间的演化过程。通过对交流和直流收集方式的比较。得到了交流场的收集效率明显高于直流场这一结论。

关键词 激光 同位素分离 离子取出过程

下载PDF 职称材料

激光吸收光谱法实时监测原子蒸气密度 被引量：2

7

作者 范凤英 高鹏 江涛 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期726-729,共4页

采用固体激光器泵浦环形染料激光器作为光源,通过激光吸收光谱法对钆原子蒸气密度进行实时监测。应用光纤远距离传输提高光路稳定性,采用多步吸收光程技术,并引入参考光消除激光功率不稳定因素影响。实验结果表明:采用该方法建立的原子... 采用固体激光器泵浦环形染料激光器作为光源,通过激光吸收光谱法对钆原子蒸气密度进行实时监测。应用光纤远距离传输提高光路稳定性,采用多步吸收光程技术,并引入参考光消除激光功率不稳定因素影响。实验结果表明:采用该方法建立的原子蒸气密度实时监测系统标准误差约为4%,可为激光同位素分离过程提供可靠数据,从而提高分离效率。 展开更多

关键词 激光同位素分离 激光吸收光谱 实时监测 钆原子

下载PDF 职称材料

激光线宽和光强对同位素原子选择光电离的影响 被引量：2

8

作者 范凤英 王立军 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期262-268,共7页

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... 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. 展开更多

关键词 激光同位素分离 激发动力学方程 激光线宽 RABI频率

原文传递

分光镜法激光脉冲展宽器的研制 被引量：1

9

作者 包成玉 常栋梁 +2 位作者 王德武 徐品方 俞沛增 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第11期108-110,共3页

在激光分离同位素、激光化学、激光导星（人造星）技术等领域，为了提高脉冲激光的利用效率，需将激光脉冲展宽。介绍了各种光学方法展宽激光脉冲的基本原理，并对由分光镜和反射镜组成的激光脉冲展宽器进行了具体的实验研究，这种展宽... 在激光分离同位素、激光化学、激光导星（人造星）技术等领域，为了提高脉冲激光的利用效率，需将激光脉冲展宽。介绍了各种光学方法展宽激光脉冲的基本原理，并对由分光镜和反射镜组成的激光脉冲展宽器进行了具体的实验研究，这种展宽器被设计成将脉宽为２０～２５ｎｓ的染料激光脉宽展宽１倍左右。它把原始脉冲分成４个独立的子脉冲，每个子脉冲的幅值是原始脉冲的１／４，但时间序列相继延迟７～１０ｎｓ，然后通过合光镜把这些子脉冲首尾相接堆积成一个脉冲。实验结果表明，脉冲持续时间可增加２０～３０ｎｓ，在波长为５７０～６００ｎｓ的染料激光能量转换效率达８０％以上，对某些波长的能量转换效率甚至超过９０％。 展开更多

关键词 分离 同位素 激光脉冲展宽器 分光镜法

原文传递

激光同位素分离能力表征与状态优化

10

作者 张志忠 王立军 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1260-1263,共4页

在将传统铀分离工业中普遍采用的分离功率概念应用到激光分离装置的时候,分离功率的大小与供料和产品丰度有关,这给精料和贫料丰度不同的2个激光分离装置之间的分离能力比较带来问题。在充分考虑激光分离装置分离过程的基础上,该文提出... 在将传统铀分离工业中普遍采用的分离功率概念应用到激光分离装置的时候,分离功率的大小与供料和产品丰度有关,这给精料和贫料丰度不同的2个激光分离装置之间的分离能力比较带来问题。在充分考虑激光分离装置分离过程的基础上,该文提出一个称为折合分离功率的概念。使用折合分离功率指标不仅改进了不同激光分离装置分离能力比较的准确性问题,而且还可以用来优化激光同位素分离装置的工作状态。 展开更多

关键词 激光同位素分离 分离功率 分离势 同位素

原文传递

数值模拟激光辅助凝聚抑制同位素分离中喷嘴构型对超声速射流的影响

11

作者 马佳 马俊平 李业军 《同位素》 CAS 2023年第6期605-611,共7页

激光辅助凝聚抑制同位素分离(CRISLA)方法需要激光选择性激发超声速射流中的同位素分子,装置内的流场会对分离效果产生影响。CRISLA中超声速射流主要受喷嘴构型的影响,本研究利用计算流体力学(CFD)方法研究喷嘴构型参数(喉部直径、扩张... 激光辅助凝聚抑制同位素分离(CRISLA)方法需要激光选择性激发超声速射流中的同位素分子,装置内的流场会对分离效果产生影响。CRISLA中超声速射流主要受喷嘴构型的影响,本研究利用计算流体力学(CFD)方法研究喷嘴构型参数(喉部直径、扩张段长度、扩张角度)对CRISLA流动的影响。结果表明,喉部直径是影响射流低温区温度的主要因素,喷嘴扩张段长度对喉部直径3~5 mm喷嘴射流低温区温度影响不明显,而对喉部直径<3 mm的喷嘴射流低温区温度影响较大;喉部直径在3~5 mm时,扩张段长度及扩张角度对射流低温区位置影响小,低温区都位于喷嘴外,喉部直径<2 mm时,扩张段长度与扩张角度对射流低温区位置有显著影响,需要优化二者关系才能在喷嘴外获得较理想射流。在保障低温区位于喷嘴外的前提下,适当增大扩张段角度有利于射流径向扩散。研究的几种喷嘴构型能形成较理想射流,可为未来实验研究提供参考。 展开更多

关键词 激光同位素分离 数值模拟 超声速射流

下载PDF 职称材料

六氟化铀低温红外光谱 被引量：1

12

作者 宋文忠 古端 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 1990年第3期175-179,共5页

自40年代,六氟化袖(UF。)的红外和拉曼光谱已有很多研究者作了大量工作.70年代中期随着激光技术用于铀同位素的分离,并取得了一些令人鼓舞的进展,因此UF。红外吸收光谱的研究,特别是对其吸收带结构的研究引起了人们重视。新的实验结果... 自40年代,六氟化袖(UF。)的红外和拉曼光谱已有很多研究者作了大量工作.70年代中期随着激光技术用于铀同位素的分离,并取得了一些令人鼓舞的进展,因此UF。红外吸收光谱的研究,特别是对其吸收带结构的研究引起了人们重视。新的实验结果时有报道。除对基频进行更精确地测定和确定更多的组频、倍频位置外,还在228K和256K温度下测定了铀同位素频率位移(△;:,八,,‘);利用低温喷咀技术在40K一50K温度下对。 展开更多

关键词 六氟化铀 激光分离 同位素位移

下载PDF 职称材料

原子法激光同位素分离光功率优化理论研究

13

作者 魏星 王立军 《原子与分子物理学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期503-507,共5页

利用速率方程方法研究了光学厚介质中原子多步电离过程的激光功率的配置问题.计算结果表明,在总激光功率一定的情况下,存在使原子电离几率为最大的激光功率分配方式.更重要的一个结果是,在保持激光照射原子数量不变的条件下,当总功率一... 利用速率方程方法研究了光学厚介质中原子多步电离过程的激光功率的配置问题.计算结果表明,在总激光功率一定的情况下,存在使原子电离几率为最大的激光功率分配方式.更重要的一个结果是,在保持激光照射原子数量不变的条件下,当总功率一定时,缩小激光束截面积,增加激光束在原子蒸汽中的传播距离可以大大提高原子的平均电离几率. 展开更多

关键词 多步共振光电离 激光同住素分离 速率方程 光学厚介质

下载PDF 职称材料

液氮温度下甲酸铀酰红外激光光化学研究

14

作者 高晓云 高玉宾 +1 位作者 姚康年 杨福明 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1990年第5期1-6,共6页

采用红外10.6μmTEA—CQ_2选频激光,辐照液氮介质中的UO_2(HCOO)_2·H_2O晶体,研究了光解产物的产额与激光通量、频率及辐照时间的关系,明确了共振吸收的光化学反应与非共振吸收的热反应之间的差异。鉴定与分析了光照产物的组成结构... 采用红外10.6μmTEA—CQ_2选频激光,辐照液氮介质中的UO_2(HCOO)_2·H_2O晶体,研究了光解产物的产额与激光通量、频率及辐照时间的关系,明确了共振吸收的光化学反应与非共振吸收的热反应之间的差异。鉴定与分析了光照产物的组成结构,证明10 P(34)-10 P(38)支,在能量1J/脉冲、重复频率1 Hz的条件下,光化产物组成为UO_2和U_3O_8的混合物。对光化产物进行化学分离,经离子交换分离出U(IV)和U(VI)。对U(VI)未发现^(235)U浓集效应。11个U(IV)样品测得^(235)U同位素浓集因子ε=0.004～0.017,均值为0.0089±0.004。 展开更多

关键词 甲酸铀酰 激光 光化学 同位素 分离

下载PDF 职称材料

A high power MOPA free-electron laser with narrowline-width

15

作者 SHU Xiaojian (Institute of Modern Physics, Fudan University, Shanghai 200433 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics, Beijing 100088) 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 1999年第3期165-167,共3页

A new kind of MOPA configuration to obtain a high power free-electron laser with very narrow line-width that can satisfy the requirements of some applications such as the laser isotope separation has been proposed, wh... A new kind of MOPA configuration to obtain a high power free-electron laser with very narrow line-width that can satisfy the requirements of some applications such as the laser isotope separation has been proposed, which is investigated by onedimension simulations. 展开更多

关键词 自由电子激光器 线宽窄 功率大

下载PDF 职称材料

无多普勒双光子相干共振用于同位素选择激发

16

作者 匡一中 匡黎平 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期204-211,216,共9页

利用具有中间共振能级的无多普勒双光子相干选择激发来提高激光同位素分离的选择性和激发速率。求解了相应的Bloch方程组,计算出能级布居数和激发分数以及选择性系数.

关键词 双光子激发 激光 同位素 分离

原文传递

光化学反应中氩气对激发态锂原子猝灭速率研究

17

作者 瞿定荣 范凤英 宋增云 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期87-92,共6页

本文对光化学法分离中氩气对2P激发态锂原子的碰撞猝灭速率进行研究.在弱激光作用下,通过对不同氩气压强下的锂原子蒸气吸收光谱和激发态锂原子的荧光发射光谱进行测量,得到氩气对2P激发态锂原子的猝灭速率常数为(12.29±0.92)×... 本文对光化学法分离中氩气对2P激发态锂原子的碰撞猝灭速率进行研究.在弱激光作用下,通过对不同氩气压强下的锂原子蒸气吸收光谱和激发态锂原子的荧光发射光谱进行测量,得到氩气对2P激发态锂原子的猝灭速率常数为(12.29±0.92)×10-18m3·s-1.实验结果表明:在光化学锂同位素分离研究中,氩气对锂原子2P激发态的猝灭速率远小于2P激发态锂原子的自发辐射速率,碰撞猝灭效应对分离选择性的影响非常小,可以忽略不计. 展开更多

关键词 激光同位素分离 光化学法 猝灭机理 锂原子

原文传递

考虑碰撞的二维离子引出过程的数值模拟 被引量：7

18

作者 熊家贵 王德武 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期48-51,共4页

为研究各因素对原子蒸气激光同位素分离（ＡＶＬＩＳ）中离子引出特性的影响，采用二维流体理论电子平衡模型分析计算了引出过程中外加恒定电磁场和电子温度等因素对离子引出特性（引出时间、碰撞损失率）的影响。粒子间的碰撞主要考虑... 为研究各因素对原子蒸气激光同位素分离（ＡＶＬＩＳ）中离子引出特性的影响，采用二维流体理论电子平衡模型分析计算了引出过程中外加恒定电磁场和电子温度等因素对离子引出特性（引出时间、碰撞损失率）的影响。粒子间的碰撞主要考虑同位素离子和原子间的共振电荷转移，用碰撞截面来处理。数值计算结果表明，外电场和电子温度对离子引出特性影响较大。外电场强，电子温度高，则引出时间短，碰撞损失亦小。而一定的恒定磁场对引出特性影响很小。 展开更多

关键词 同位素分离 AVLIS 离子引出 碰撞损失率

原文传递

原子蒸气激光同位素分离研究进展综述—(Ⅰ):理论研究 被引量：6

19

作者 李和平 王鹏 +3 位作者 王鑫 尤伟 柴俊杰 李增耀 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期2825-2836,共12页

原子蒸气激光同位素分离(atomic vapor laser isotope separation)过程主要包括了金属的原子化过程、蒸气原子中目标同位素原子的激发电离过程和目标同位素离子的引出收集过程。为了深入理解原子蒸气激光同位素分离的机制,本论文综述了... 原子蒸气激光同位素分离(atomic vapor laser isotope separation)过程主要包括了金属的原子化过程、蒸气原子中目标同位素原子的激发电离过程和目标同位素离子的引出收集过程。为了深入理解原子蒸气激光同位素分离的机制,本论文综述了目前有关原子蒸气激光同位素分离系统中各子过程的理论研究(特别是数值模拟)方法,包括描述原子化过程中坩埚内部传热与流动特性的流体模型以及液态金属蒸发膨胀过程的蒙特卡洛粒子模拟或基于Bhantagar-Gross-Krood(BGK)方程的动力学方法,描述激光光电离过程的经典速率方程和半经典理论以及离子引出过程的电子平衡流体模型和Monte Carlo粒子模拟方法;综述了采用上述方法研究原子蒸气激光同位素分离过程所取得的主要进展和需要进一步开展的工作,这对今后继续深入开展该领域的研究工作具有一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 原子蒸气激光同位素分离 金属原子化 激光光电离 离子引出 等离子体

下载PDF 职称材料

计及溅射损失的平行板静电场法离子引出和收集 被引量：5

20

作者 谢国锋 王德武 应纯同 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1543-1551,共9页

采用粒子模拟 MonteCarlo碰撞 (particleincell_MonteCarlocollision)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... 采用粒子模拟 MonteCarlo碰撞 (particleincell_MonteCarlocollision)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率较低 ,收集率较高 .提出了一种平行板静电场的改进方法 ,大大降低了溅射损失 ,提高了收集率 . 展开更多

关键词 原子蒸气激光同位素分离 离子引出 溅射损失 能量分布 平行板静电场

原文传递