[其他]測(cè)量鈾同位素位移光譜的方法和裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000002218
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN85102218B
• 公開(kāi)（公告）日: 1988-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金巨廣;王松岳;孫孝忠;徐俊;王秀蘭;金昌泰;生明濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 代理公司: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春專利事務(wù)所
• 代理人: 曹桂珍;宋天平

一種測(cè)量鈾同位素位移光譜的光電流光譜方法和裝置。采用雙光路均測(cè)待測(cè)信號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)，把一束可調(diào)諧染料激光分成兩路，把²³⁸↑Ｕ和²³⁵Ｕ同位素空心陰極燈分別置于雙光路中，激光按波長(zhǎng)掃描共振輻照雙燈，先后產(chǎn)生²³⁵Ｕ和²³⁵Ｕ的兩個(gè)光電流強(qiáng)信號(hào)，信號(hào)經(jīng)放大后合并記錄由該二強(qiáng)信號(hào)形成的同位素位移光譜。顯著地提高了測(cè)定靈敏度與準(zhǔn)確度。并可測(cè)量單光路法不能測(cè)量的零位移光譜。

測(cè)量鈾同位素的高分辨位移光譜，目前多采用原子束光譜法（1）。該方法的分辨率和準(zhǔn)確度高，但設(shè)備復(fù)雜昂貴，操作繁復(fù)。特別是對(duì)于鈾的高溫腐蝕和放射性污染問(wèn)題更難解決。近年來(lái)，美國(guó)LosAlamos實(shí)驗(yàn)室的R.A.Keller等（2）提出用光電流光譜法測(cè)量鈾同位素位移光譜。用天燃鈾空心陰極燈測(cè)量²³⁸U-²³⁵U位移光譜獲得成功。但由于同位素豐度相差懸殊，豐度高的同位素譜線強(qiáng)，豐度低的同位素譜線弱，嚴(yán)重影響測(cè)量的靈敏度與準(zhǔn)確度。特別是采用的單光路測(cè)量系統(tǒng)還不能測(cè)量?jī)煞N同位素的零位移光譜。

本發(fā)明的目的就是為了改進(jìn)光電流光譜法單光路系統(tǒng)測(cè)量鈾同位素位移光譜受同位素豐度的限制，以及不能測(cè)量零位移光譜的不足，進(jìn)一步提高測(cè)量鈾同位素位移光譜的靈敏度與準(zhǔn)確度。

本發(fā)明采用一種雙光路均測(cè)待測(cè)信號(hào)的測(cè)量方法。把一束可調(diào)諧染料激光分成兩束，把²³⁸U和²³⁵U同位素空心陰極燈分別置于雙光路中。激光按波長(zhǎng)掃描共振輻照雙燈，先后產(chǎn)生該二同位素的兩個(gè)光電流強(qiáng)信號(hào)。信號(hào)經(jīng)放大后合并記錄由該二強(qiáng)信號(hào)形成的位移光譜。并且雙光路法還能測(cè)量同位素零位移光譜。為此可分別擋住雙光路中的一路，分別測(cè)定二同位素譜線的波長(zhǎng)，波長(zhǎng)定標(biāo)相同即為零位移。在測(cè)量過(guò)程中，如果雙光路中一路信號(hào)過(guò)強(qiáng)，可用調(diào)節(jié)該路的激光強(qiáng)度，空心陰極燈放電電流或鎖定放大器靈敏度等參數(shù)，獲得信號(hào)強(qiáng)度適中的光電流光譜。

實(shí)施本方法采用的裝置方框圖如圖1。該裝置是一個(gè)雙光路均測(cè)待測(cè)信號(hào)的檢測(cè)系統(tǒng)。用可調(diào)諧染料激光器（10）作光源，用分束器（17）把激光平均分成兩束，在雙光路中裝有²³⁸U和²³⁵U同位素空心陰極燈（6、8），用兩臺(tái)鎖定放大器（2、4）分別放大雙燈產(chǎn)生的兩個(gè)同位素強(qiáng)信號(hào)，最后用記錄儀（3）合并記錄由該二強(qiáng)信號(hào)形成的同位素位移光譜。

本方法測(cè)量鈾同位素位移光譜，比目前采用的單光路光電流光譜法靈敏度和準(zhǔn)確度高。特別是能夠測(cè)量目前其它方法尚測(cè)不出的鈾原子弱譜線（相對(duì)強(qiáng)度5～10）的位移光譜。并且，還能測(cè)量單光路法不能測(cè)量的零位移光譜。并且測(cè)得的位移光譜是連續(xù)的。要求樣品必須是分離提純的²³⁵U和²³⁸U并分別制成空心陰極燈形式。

附圖說(shuō)明：

圖1，雙光路光電流光譜裝置方框圖。

1、7空心陰極燈電源。2、4鎖定放大器。

3 記錄儀。5單色儀

6²³⁸U同位素空心陰極燈。

8²³⁵U同位素空心陰極燈。

9掃描電子儀。 10可調(diào)諧染料激光器。

11 泵浦激光器。12泵浦激光器電源。

13鎖定放大器的參考信號(hào)。

14²³⁸U同位素的信號(hào)。

15²³⁵U同位素的信號(hào)。

16透鏡。

17分束器。

18切光器。

19耦合電容。20鎮(zhèn)流電阻。

21反射鏡。

圖2.鈾弱線5856²³⁸U-²³⁵U位移光譜。