[其他]測量鈾同位素位移光譜的方法和裝置

無效

• 申請號: 85102218
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102218B
• 公開（公告）日: 1988-05-25
• 發明（設計）人: 金巨廣;王松岳;孫孝忠;徐俊;王秀蘭;金昌泰;生明濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春應用化學研究所
• 主分類號: G01J3/42
• 分類號: G01J3/42
• 代理公司: 中科院長春專利事務所
• 代理人: 曹桂珍,宋天平

測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確度高，但設備復雜昂貴，操作繁復。特別是對于鈾的高溫腐蝕和放射性污染問題更難解決。近年來，美國LosAlamos實驗室的R.A.Keller等（2）提出用光電流光譜法測量鈾同位素位移光譜。用天燃鈾空心陰極燈測量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，豐度低的同位素譜線弱，嚴重影響測量的靈敏度與準確度。特別是采用的單光路測量系統還不能測量兩種同位素的零位移光譜。

本發明的目的就是為了改進光電流光譜法單光路系統測量鈾同位素位移光譜受同位素豐度的限制，以及不能測量零位移光譜的不足，進一步提高測量鈾同位素位移光譜的靈敏度與準確度。

本發明采用一種雙光路均測待測信號的測量方法。把一束可調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。激光按波長掃描共振輻照雙燈，先后產生該二同位素的兩個光電流強信號。信號經放大后合并記錄由該二強信號形成的位移光譜。并且雙光路法還能測量同位素零位移光譜。為此可分別擋住雙光路中的一路，分別測定二同位素譜線的波長，波長定標相同即為零位移。在測量過程中，如果雙光路中一路信號過強，可用調節該路的激光強度，空心陰極燈放電電流或鎖定放大器靈敏度等參數，獲得信號強度適中的光電流光譜。

實施本方法采用的裝置方框圖如圖1。該裝置是一個雙光路均測待測信號的檢測系統。用可調諧染料激光器（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），用兩臺鎖定放大器（2、4）分別放大雙燈產生的兩個同位素強信號，最后用記錄儀（3）合并記錄由該二強信號形成的同位素位移光譜。

本方法測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確度高。特別是能夠測量目前其它方法尚測不出的鈾原子弱譜線（相對強度5～10）的位移光譜。并且，還能測量單光路法不能測量的零位移光譜。并且測得的位移光譜是連續的。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。

14²³⁸U同位素的信號。

15²³⁵U同位素的信號。

16透鏡。

17分束器。

18切光器。

19耦合電容。20鎮流電阻。

21反射鏡。

圖2.鈾弱線5856²³⁸U-²³⁵U位移光譜。

1，²³⁸U單光路。2，²³⁵U單光路。3，²³⁸U+²³⁵U雙光路。

4，光電流信號相對強度。

圖3，鈾原子線6062²³⁸U-²³⁵U零位移光譜。

1，²³⁸U單光路。2，²³⁵U單光路。3，²³⁸U+²³⁵U雙光路。

4，光電流信號相對強度。

本發明提供的典型實施例：