Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0415010B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0415010B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0415010B2
JPH0415010B2 JP26368186A JP26368186A JPH0415010B2 JP H0415010 B2 JPH0415010 B2 JP H0415010B2 JP 26368186 A JP26368186 A JP 26368186A JP 26368186 A JP26368186 A JP 26368186A JP H0415010 B2 JPH0415010 B2 JP H0415010B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw material
evaporation
metal raw
evaporation crucible
isotope
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP26368186A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63119837A (en
Inventor
Hirohisa Takano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP26368186A priority Critical patent/JPS63119837A/en
Publication of JPS63119837A publication Critical patent/JPS63119837A/en
Publication of JPH0415010B2 publication Critical patent/JPH0415010B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は同位体分離装置に係り、特に原料中の
不純物の影響が少ない蒸発用るつぼを備えた同位
体分離装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an isotope separation device, and particularly to an isotope separation device equipped with an evaporation crucible that is less affected by impurities in raw materials.

(従来の技術) レーザビームを使用した金属原子の同位体分離
装置は、従来のガス拡散法または遠心分離法によ
る同位体分離装置と比較して分離効率が非常に高
い。したがつて、特定の同位体を所定濃度レベル
に達するまで同一の分離工程を多段にカスケード
方式によつて繰り返す必要性が少なく、装置全体
が小型で経済的である。
(Prior Art) An isotope separation device for metal atoms using a laser beam has a much higher separation efficiency than a conventional isotope separation device using a gas diffusion method or a centrifugation method. Therefore, there is little need to repeat the same separation process in multiple stages in a cascade system until a specific isotope reaches a predetermined concentration level, and the entire apparatus is small and economical.

第4図は、従来のレーザ法による金属原子の同
位体分離装置を概念的に示した構成図である。
FIG. 4 is a conceptual diagram of a conventional laser method-based metal atom isotope separation apparatus.

第4図において、同位体分離装置1は本体を気
密に収容する分離セル2と本体を構成する各機器
とから成る。
In FIG. 4, the isotope separation apparatus 1 consists of a separation cell 2 that airtightly accommodates the main body and various devices constituting the main body.

複数種類の同位体を含む金属原料3は、熱化学
的耐性を有する蒸発用るつぼ4に装荷される。前
記蒸発用るつぼ4内は冷却用の通水孔7が埋設さ
れる。
A metal raw material 3 containing multiple types of isotopes is loaded into an evaporation crucible 4 having thermochemical resistance. A cooling water passage hole 7 is buried in the evaporation crucible 4.

リニア電子銃5のフイラメント5aから発射さ
れた電子ビーム6は偏向磁場8により偏向され
て、蒸発用るつぼ4内に装荷した金属原料3に照
射される。電子ビーム6の照射を受けた金属原料
3は約2700〓まで加熱され、溶融状態を経て蒸発
し、蒸気流9を形成する。
An electron beam 6 emitted from a filament 5a of a linear electron gun 5 is deflected by a deflecting magnetic field 8, and is irradiated onto a metal raw material 3 loaded in an evaporation crucible 4. The metal raw material 3 irradiated with the electron beam 6 is heated to about 2700°C, evaporates through a molten state, and forms a vapor flow 9.

この蒸気流9中には回収を目的とする特定の同
位体10とその他同位体11とが混在する。この
蒸気流9に対して特定の同位体10のみを選択的
に励起する励起用レーザビーム12を照射する。
励起用レーザビーム12としては、特定の同位体
10の吸収線に相当する波長を有するレーザ光が
採用される。励起された特定の同位体にはさらに
電離用レーザビーム13が照射され、このとき電
子が放逐されて特定の同位体10は正電荷を有す
るイオン化同位体14となる。
In this vapor stream 9, a specific isotope 10 to be recovered and other isotopes 11 are mixed. This vapor flow 9 is irradiated with an excitation laser beam 12 that selectively excites only a specific isotope 10 .
As the excitation laser beam 12, a laser beam having a wavelength corresponding to the absorption line of the specific isotope 10 is employed. The excited specific isotope is further irradiated with an ionizing laser beam 13, at which time electrons are ejected and the specific isotope 10 becomes an ionized isotope 14 having a positive charge.

このイオン化同位体14を含む蒸気流9が、接
地電極15と陰電極16との間に電圧を印加する
ことによつて形成された電界空間を通過するとき
に、イオン化同位体14のみが陰電極16表面に
引き寄せられ、吸着回収される。
When the vapor flow 9 containing this ionized isotope 14 passes through an electric field space formed by applying a voltage between the ground electrode 15 and the negative electrode 16, only the ionized isotope 14 is transferred to the negative electrode. 16 and are attracted to the surface and collected by adsorption.

一方、電離していない同位体等の中性原子17
は電界によつて影響を受けずに電極間を直進し、
電極の二次側に配設した中性原子捕集板18に吸
引回収されるように構成されている。
On the other hand, neutral atoms such as non-ionized isotopes 17
travels straight between the electrodes without being affected by the electric field,
The neutral atom collecting plate 18 arranged on the secondary side of the electrode is configured to attract and collect the atom.

次に、第4図に示す従来の同位体分離装置の構
成のうち本発明に関連する部分について第5図に
従つて説明する。
Next, a portion of the configuration of the conventional isotope separation apparatus shown in FIG. 4 that is related to the present invention will be explained with reference to FIG.

すなわち、電子ビーム6の照射によつて加熱さ
れ溶融液状になつた金属原料3は、蒸発用るつぼ
4内に収容される。蒸発用るつぼ4の上方には接
地電極15と陰電極16とが交互に配設されて、
特定のイオン化同位体の回収電極19を構成して
いる。回収電極19の上方には屋根状に傾斜して
配置された中性原子捕集板18が設けられ、電極
間を直進してきた中性原子17は中性原子捕集板
18内壁に衝突し、次に傾斜面に沿つて下降し中
性原子回収容器20に収容される。
That is, the metal raw material 3 heated by the electron beam 6 and turned into a molten liquid is housed in the evaporation crucible 4 . A ground electrode 15 and a negative electrode 16 are alternately arranged above the evaporation crucible 4.
It constitutes a recovery electrode 19 for a specific ionized isotope. A neutral atom collection plate 18 is provided above the collection electrode 19 and is arranged in a roof-like manner, and the neutral atoms 17 that have traveled straight between the electrodes collide with the inner wall of the neutral atom collection plate 18. Next, it descends along the slope and is accommodated in the neutral atom recovery container 20.

また、蒸発用るつぼ4の両側上縁には封入隔壁
21が配設される。この封入隔壁21は金属原料
3の蒸気流を拡散させずに回収電極19方向に有
効に案内するために設けられる。封入隔壁21に
吸着された金属原子22の一部は液滴を形成して
下降し、蒸発用るつぼ4内に還流するように構成
されている。
In addition, enclosing partition walls 21 are provided on both upper edges of the evaporation crucible 4. This enclosing partition wall 21 is provided to effectively guide the vapor flow of the metal raw material 3 toward the recovery electrode 19 without diffusing it. A portion of the metal atoms 22 adsorbed on the enclosing partition 21 forms droplets, descends, and is configured to flow back into the evaporation crucible 4.

蒸発用るつぼ4に収容された金属原料3は蒸発
し、一部は回収電極19にて回収分離され、また
一部は中性原子捕集板18にて捕集され系外に排
出される。
The metal raw material 3 contained in the evaporation crucible 4 is evaporated, and a part is collected and separated by the collection electrode 19, and a part is collected by the neutral atom collection plate 18 and discharged to the outside of the system.

さらに蒸気化した金属原料3の一部は封入隔壁
21に衝突して凝集し、下降して再び蒸発用るつ
ぼ4内に還流する。
Further, a part of the vaporized metal raw material 3 collides with the sealing partition wall 21 to condense, descends, and flows back into the evaporation crucible 4 again.

上記同位分離体装置を連続して運転する場合
は、蒸発して系外に排出される金属原料3に減少
を補填するように、外部から蒸発用るつぼ4内に
連続的に金属原料3が供給される。
When the isotope separator device is operated continuously, the metal raw material 3 is continuously supplied from the outside into the evaporation crucible 4 so as to compensate for the decrease in the metal raw material 3 that is evaporated and discharged outside the system. be done.

(発明が解決しようとする問題点) しかし、外部から供給される金属原料は酸化物
等の不純物を含有しており、また封入隔壁に沿つ
て蒸発用るつぼ内に還流する金属原子は高温条件
下で封入隔壁の部材と反応し、金属酸化物などの
不純物を生成する場合がある。これらの不純物は
蒸発用るつぼ内で加熱溶融されると、溶融液面上
に浮遊し、蒸発面を隠蔽する皮膜層を形成する。
この皮膜層は回収を目的とする金属同位体の蒸発
を妨げる一方、液面上に浮遊するため電子ビーム
を集中的に受ける。そのため、不純物である金属
酸化物の蒸発量が増大し、目的とする同位体のみ
を分離する操作上の障害となり、分離効率を低下
させる問題点があつた。
(Problems to be solved by the invention) However, the metal raw materials supplied from the outside contain impurities such as oxides, and the metal atoms flowing back into the evaporation crucible along the sealing partition are exposed to high temperature conditions. It may react with the members of the encapsulation barrier and generate impurities such as metal oxides. When these impurities are heated and melted in the evaporation crucible, they float on the surface of the molten liquid and form a film layer that hides the evaporation surface.
This film layer prevents the evaporation of the metal isotope that is to be recovered, and at the same time, because it floats on the liquid surface, it is intensively exposed to the electron beam. As a result, the amount of evaporation of metal oxides, which are impurities, increases, which poses an obstacle to the operation of separating only the desired isotope, resulting in a reduction in separation efficiency.

また、不純物が蒸発用るつぼ内に混入すると、
蒸発部の温度が低下し、金属原料の蒸発量も低下
する。そのため蒸発量を一定に保持する連続運転
においては、蒸発量を増大化させるために必然的
に加熱源であるリニア電子銃の出力を増大させ
る。このとき、蒸発用るつぼに急激な温度上昇を
招き、蒸発用るつぼを損傷するおそれがあつた。
Also, if impurities get mixed into the evaporation crucible,
The temperature of the evaporation section decreases, and the amount of evaporation of the metal raw material also decreases. Therefore, in continuous operation in which the amount of evaporation is kept constant, the output of the linear electron gun, which is a heating source, is inevitably increased in order to increase the amount of evaporation. At this time, there was a risk that the evaporation crucible would be damaged due to a rapid temperature rise.

さらに、不純物に集中的に電子ビームが照射さ
れると、成分である金属が火花となつて上部空間
に飛び散り、装置内部を汚損する問題点もあつ
た。
Furthermore, when impurities are irradiated with an electron beam in a concentrated manner, the component metal becomes sparks and scatters into the upper space, contaminating the inside of the device.

本発明は上記の問題点を解消するために発案さ
れたものであり、蒸発用るつぼ内に混入する不純
物が溶融液面の一部領域にのみ封じ込まれるよう
に構成して、回収を目的とする金属の同位体を含
む金属の蒸発面積を常に一定量確保し、分離操作
の対象となる蒸気流に占める不純物量を低減し、
分離効率が優れた同位体分離装置を提供すること
を目的とする。
The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and is configured so that impurities mixed in the evaporation crucible are confined only in a part of the molten liquid surface for the purpose of recovery. By always ensuring a constant amount of evaporation area for metals containing metal isotopes, reducing the amount of impurities that occupy the vapor flow targeted for separation operation,
The purpose of the present invention is to provide an isotope separation device with excellent separation efficiency.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

(問題点を解決するための手段) 本発明に係る同位体分離装置は、複数種類の同
位体を含む金属原料を蒸発用るつぼに導入し、導
入された金属原料を加熱蒸発せしめて蒸気流を生
成し、この蒸気流にレーザビームを照射して蒸気
流中の特定の同位体を選択的にイオン化し、イオ
ン化した同位体を電界によつて分離する同位体分
離装置において、前記蒸発用るつぼの内部に仕切
を配設して蒸発用るつぼ内を金属原料供給室と溶
融金属蒸発室とに区画形成し、溶融金属液面下に
金属原料供給室と溶融金属蒸発室とを連通する連
通孔を設けたことを特徴とする。
(Means for Solving the Problems) The isotope separation device according to the present invention introduces a metal raw material containing multiple types of isotopes into an evaporation crucible, heats and evaporates the introduced metal raw material, and generates a vapor flow. In an isotope separation device that generates vapor, selectively ionizes a specific isotope in the vapor flow by irradiating the vapor flow with a laser beam, and separates the ionized isotope using an electric field, the evaporation crucible A partition is provided inside to divide the inside of the evaporation crucible into a metal raw material supply chamber and a molten metal evaporation chamber, and a communication hole is provided below the molten metal liquid surface to communicate the metal raw material supply chamber and the molten metal evaporation chamber. It is characterized by having been established.

(作用) 上記構成の同位体分離装置においては、仕切に
よつて区画された金属原料供給室と溶融金属蒸気
室とを有する蒸発用るつぼを備えており、また蒸
発用るつぼは両室を連通する連通孔を溶融金属液
面下に設けているため、蒸気用るつぼに混入する
不純物の影響が少ない。
(Function) The isotope separation apparatus having the above configuration includes an evaporation crucible having a metal raw material supply chamber and a molten metal vapor chamber separated by a partition, and the evaporation crucible communicates both chambers. Since the communicating holes are provided below the molten metal liquid level, there is little influence from impurities that enter the steam crucible.

すなわち、外部から供給され不純物を多く含む
金属原料および封入隔壁と反応して不純物を生成
した金属原子は、金属原料供給室内に供給または
還流される。供給された金属原料および還流され
た金属原子は、金属原料供給室内で加熱され溶融
する。このとき、不純物は金属原料供給室の液面
上に浮上して分離される。
That is, the metal raw material containing many impurities supplied from the outside and the metal atoms that react with the enclosed partition wall to generate impurities are supplied or refluxed into the metal raw material supply chamber. The supplied metal raw material and the refluxed metal atoms are heated and melted within the metal raw material supply chamber. At this time, impurities float to the surface of the liquid in the metal raw material supply chamber and are separated.

一方、溶融した金属原料は連通孔を通り、溶融
金属蒸発室に導入され、蒸発液面から蒸発して蒸
気流となる。
On the other hand, the molten metal raw material passes through the communication hole and is introduced into the molten metal evaporation chamber, where it evaporates from the evaporation liquid surface and becomes a vapor flow.

不純物は、仕切によつて区画形成された金属原
料供給室の液面上の一定領域に封じ込まれるた
め、溶融金属蒸発室の蒸発液面上に浮遊すること
は少ない。
Since impurities are confined in a certain area above the liquid level of the metal raw material supply chamber defined by the partition, they rarely float on the evaporated liquid level of the molten metal evaporation chamber.

したがつて、蒸気流に占める不純物蒸気量は極
めて少なく、回収を目的とする同位体の分離操作
を効率的に実施することができる。また、蒸発液
面からの金属原料の蒸発量をほぼ一定に維持でき
るため、溶融金属蒸発室の温度変化が少なく、安
定した分離操作が可能となり、運転管理が容易
な、同位体分離装置を提供することができる。
Therefore, the amount of impurity vapor that occupies the vapor flow is extremely small, and the isotope separation operation for the purpose of recovery can be carried out efficiently. In addition, since the amount of metal raw material evaporated from the evaporation liquid level can be maintained almost constant, there is little temperature change in the molten metal evaporation chamber, enabling stable separation operations and providing an isotope separation device that is easy to manage. can do.

(実施例) 次に、本発明の一実施例を添付図面を参照して
説明する。
(Example) Next, an example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は本発明に係る同位体分離装置の一実施
例を示す断面図である。本発明は蒸発用るつぼの
構造に特徴を有し、他の構成要素は第5図で示す
従来例と同様である。
FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an isotope separation apparatus according to the present invention. The present invention is characterized by the structure of the evaporation crucible, and other components are similar to the conventional example shown in FIG.

第1図において、蒸発用るつぼ4内部には仕切
23が配設され、蒸発用るつぼ4内は金属原料供
給室24と溶融金属蒸発室25とに区画される。
また、溶融金属液面26下方に両室24,25を
連通する連通孔27が設けられる。仕切23は例
えば第2図に示すように、蒸発用るつぼ4内の長
手方向に2枚の仕切板23aを平行に配設して形
成する。封入隔壁21の側面には金属原料供給口
30が設けられる。
In FIG. 1, a partition 23 is provided inside the evaporation crucible 4, and the interior of the evaporation crucible 4 is divided into a metal raw material supply chamber 24 and a molten metal evaporation chamber 25.
Further, a communication hole 27 is provided below the molten metal liquid surface 26 to communicate the chambers 24 and 25. The partition 23 is formed, for example, by arranging two partition plates 23a in parallel in the longitudinal direction of the evaporation crucible 4, as shown in FIG. A metal raw material supply port 30 is provided on the side surface of the enclosure partition 21 .

溶融した金属原料3は蒸発用るつぼ4内に収容
され、溶融金属液面36を形成する。金属液面2
6に照射された電子ビーム6によつて金属原料3
はさらに加熱され、蒸気流を形成する。蒸気流に
含まれる特定の同位体を分離操作するプロセスは
第4図の従来例と同様である。すなわち、蒸気流
にレーザビームを照射することによつて蒸気流中
の特定の同位体を選択的にイオン化し、イオン化
した同位体を回収電極に印加した電解によつて分
離回収する。
The molten metal raw material 3 is accommodated in the evaporation crucible 4 and forms a molten metal liquid level 36. metal liquid level 2
The metal raw material 3 is
is further heated to form a vapor stream. The process for separating specific isotopes contained in the vapor stream is similar to the conventional example shown in FIG. That is, a specific isotope in the vapor flow is selectively ionized by irradiating the vapor flow with a laser beam, and the ionized isotope is separated and recovered by electrolysis applied to a recovery electrode.

蒸発して蒸気流となり分離回収されて系外に排
出された金属原料3の減少分を補填するために、
金属原料供給口30を通り金属原料3aが金属原
料供給室24に供給される。供給された金属原料
3aは、電子ビーム6の照射によつて加熱され溶
融する。このとき、金属原料3a中に含まれる不
純物は金属原料供給室24の液面に浮上して分離
される。
In order to compensate for the decrease in the metal raw material 3 that was evaporated into a vapor flow, separated and recovered and discharged outside the system,
The metal raw material 3a is supplied to the metal raw material supply chamber 24 through the metal raw material supply port 30. The supplied metal raw material 3a is heated and melted by irradiation with the electron beam 6. At this time, impurities contained in the metal raw material 3a float to the liquid surface of the metal raw material supply chamber 24 and are separated.

一方、溶融した金属原料は金属原料供給室24
を下降し、連通孔27を通り、溶融金属蒸発室2
5に導入され溶融金属液面26から蒸発して蒸気
流となる。
On the other hand, the molten metal raw material is supplied to the metal raw material supply chamber 24.
descends, passes through the communication hole 27, and enters the molten metal evaporation chamber 2.
5 and evaporates from the molten metal liquid level 26 to form a vapor flow.

また、封入隔壁21に衝突し、隔壁部材と反応
して不純物を生成した金属原子22も、蒸発用る
つぼ4の両側に形成された金属原料供給室24に
導入される。
Furthermore, metal atoms 22 that collide with the enclosure partition 21 and react with the partition member to generate impurities are also introduced into the metal raw material supply chamber 24 formed on both sides of the evaporation crucible 4.

不純物はいずれも金属原料供給室24の液面上
に浮上し、液面を隠蔽する皮膜層28を形成す
る。しかし、不純物は仕切板23aによつて区画
形成された金属原料供給室24の液面上の領域に
封じ込まれるため、不純物の皮膜層28が溶融金
属蒸発室25の蒸発液面上に侵入することは少な
い。
All impurities float to the surface of the liquid in the metal raw material supply chamber 24 and form a film layer 28 that hides the liquid surface. However, since the impurities are sealed in the region above the liquid level of the metal raw material supply chamber 24 defined by the partition plate 23a, the impurity film layer 28 invades the evaporated liquid surface of the molten metal evaporation chamber 25. There aren't many.

したがつて、全蒸気流に占める不純物蒸気量は
極めて少なく、回収を目的とする同位体の分離操
作を効率的に実施することができる。また、蒸発
液面から不純物の皮膜層を排除することができる
ので、蒸発液面からの金属原料の蒸発量をほぼ一
定に維持できるため、電子ビームの出力調整の必
要が少なく、また溶融金属蒸発室の温度変化も少
ない。したがつて、安定した分離操作が可能とな
り、運転管理が容易な同位体分離装置を提供する
ことができる。
Therefore, the amount of impurity vapor that occupies the total vapor flow is extremely small, and the isotope separation operation for the purpose of recovery can be carried out efficiently. In addition, since the film layer of impurities can be removed from the evaporated liquid surface, the amount of evaporation of the metal raw material from the evaporated liquid surface can be maintained almost constant, so there is less need to adjust the output of the electron beam, and the molten metal evaporates. There is also little temperature change in the room. Therefore, it is possible to provide an isotope separation apparatus that enables stable separation operations and that is easy to manage.

次に、本発明に係る同位体分離装置に使用する
蒸発用るつぼの他の実施例を第3図に従つて説明
する。
Next, another embodiment of the evaporation crucible used in the isotope separation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.

第3図に示す実施例では、蒸発用るつぼ4内に
配設した仕切23は、蒸発用るつぼ4より小型の
耐熱容器29を蒸発用るつぼ4の底部から間隔を
おいて配設することにより形成する。したがつ
て、耐熱容器29内が溶融金属蒸発室25とな
り、耐熱容器29と蒸発用るつぼ4との間に形成
される空間が金属原料供給室24となる。金属原
料供給室24と溶融金属蒸発室25とを連通する
連通孔27aは耐熱容器29の底部に所定数穿設
される。
In the embodiment shown in FIG. 3, the partition 23 disposed inside the evaporation crucible 4 is formed by arranging a heat-resistant container 29 smaller than the evaporation crucible 4 at a distance from the bottom of the evaporation crucible 4. do. Therefore, the inside of the heat-resistant container 29 becomes the molten metal evaporation chamber 25, and the space formed between the heat-resistant container 29 and the evaporation crucible 4 becomes the metal raw material supply chamber 24. A predetermined number of communication holes 27 a are provided in the bottom of the heat-resistant container 29 to communicate the metal raw material supply chamber 24 and the molten metal evaporation chamber 25 .

不純物を含む金属原料および封入隔壁から還流
する金属原子は、金属原料供給室24に導入され
ここで加熱されて溶融する。不純物は金属原料供
給室24の液面上に封じ込まれ、一方、溶融した
金属原料は連通孔27aを通り溶融金属蒸発室2
5に導入されさらに加熱されて蒸気流となる。
The metal raw material containing impurities and the metal atoms flowing back from the enclosure partition are introduced into the metal raw material supply chamber 24, where they are heated and melted. The impurities are trapped on the liquid surface of the metal raw material supply chamber 24, while the molten metal raw material passes through the communication hole 27a and enters the molten metal evaporation chamber 2.
5 and is further heated to form a vapor stream.

本実施例によれば、耐熱容器29を蒸発用るつ
ぼ4内に固着するのみで構成されるので既設の蒸
発用るつぼの改造が容易に実施できる。また、不
純物は金属原料供給室24の液面領域にのみ封じ
込まれ、溶融金属蒸発室25の蒸発液面上に浮遊
することが少ない。
According to this embodiment, since the heat-resistant container 29 is simply fixed in the evaporation crucible 4, the existing evaporation crucible can be easily modified. In addition, impurities are confined only in the liquid surface region of the metal raw material supply chamber 24 and rarely float on the evaporated liquid surface of the molten metal evaporation chamber 25.

したがつて、第2図に示す実施例の場合と同様
に蒸発液面からの蒸発量を一定に保持できる上
に、不純物が少ない蒸気流を形成することができ
る。
Therefore, as in the case of the embodiment shown in FIG. 2, the amount of evaporation from the evaporated liquid level can be kept constant, and a vapor flow with less impurities can be formed.

また、第2図、第3図に示す実施例では、蒸発
用るつぼの長手方向に仕切板23aまたは耐熱容
器29を配設して、金属原料供給室24と溶融金
属蒸発室25とを形成しているが、蒸発用るつぼ
の横断面方向に仕切を配設することによつて蒸発
用るつぼの長手方向の一端または両端に金属原料
供給室を形成しても同様な効果を得ることができ
る。
In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, a partition plate 23a or a heat-resistant container 29 is provided in the longitudinal direction of the evaporation crucible to form a metal raw material supply chamber 24 and a molten metal evaporation chamber 25. However, the same effect can be obtained by forming a metal raw material supply chamber at one or both longitudinal ends of the evaporation crucible by arranging a partition in the cross-sectional direction of the evaporation crucible.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明に係る同位体分離装置は、仕切によつて
区画形成された金属原料供給室と溶融金属蒸発室
とを有する蒸発用るつぼを備え、また溶融金属液
面下に上記両室を連通する連通孔を設けているた
め、金属原料供給室に導入された金属原料は加熱
されて溶融し、さらに連通孔を通り溶融金属蒸発
室に導入され、蒸発液面から蒸発して蒸気流とな
る。
The isotope separation apparatus according to the present invention includes an evaporation crucible having a metal raw material supply chamber and a molten metal evaporation chamber that are partitioned by partitions, and a communication tube that communicates the two chambers below the molten metal liquid surface. Since the holes are provided, the metal raw material introduced into the metal raw material supply chamber is heated and melted, and is further introduced into the molten metal evaporation chamber through the communication hole, where it evaporates from the evaporation liquid surface and becomes a vapor flow.

一方、不純物は金属原料供給室の液面上に浮上
し、その領域に封じ込まれるため、不純物が溶融
金属蒸発室の蒸発液面上に進入することは少な
い。
On the other hand, since impurities float above the liquid surface in the metal raw material supply chamber and are confined in that region, impurities rarely enter the evaporated liquid surface in the molten metal evaporation chamber.

したがつて、全蒸気流に占める不純物蒸気量は
極めて少なく、回収を目的とする同位体の分離操
作を効率的に実施することができる。また、蒸発
液面からの金属原料の蒸発量をほぼ一定に維持で
きるため、溶融金属蒸発室の温度変化が少なく安
定した分離操作が可能であり、運転管理が容易な
同位体分離装置を提供することができる。
Therefore, the amount of impurity vapor that occupies the total vapor flow is extremely small, and the isotope separation operation for the purpose of recovery can be carried out efficiently. In addition, since the amount of metal raw material evaporated from the evaporation liquid level can be maintained almost constant, stable separation operation is possible with little temperature change in the molten metal evaporation chamber, and an isotope separation device that is easy to manage is provided. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に係る同位体分離装置の一実施
例を示す断面図、第2図は第1図における蒸発用
るつぼの構成を示す斜視図、第3図は蒸発用るつ
ぼの他の実施例を示す斜視図、第4図は従来のレ
ーザ法による同位体分離装置を概念的に示した構
成図、第5図は第4図に示す同位体分離装置の具
体的構造を示す断面図である。 1……同位体分離装置、2……分離セル、3,
3a……金属原料、4……蒸発用るつぼ、5……
リニア電子銃、5a……フイラメント、6……電
子ビーム、7……通水孔、8……偏向磁場、9…
…蒸気流、10……特定の同位体、11……その
他同位体、12……励起用レーザビーム、13…
…電離用レーザビーム、14……イオン化同位
体、15……接地電極、16……陰電極、17…
…中性原子、18……中性原子捕集板、19……
回収電極、20……中性原子回収容器、21……
封入隔壁、22……金属原子、23……仕切、2
3a……仕切板、24……金属原料供給室、25
……溶融金属蒸発室、26……溶融金属液面、2
7,27a……連通孔、28……皮膜層、29…
…耐熱容器、30……金属原料供給口。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of the isotope separation device according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the evaporation crucible in FIG. 1, and FIG. 3 is another embodiment of the evaporation crucible. A perspective view showing an example, FIG. 4 is a configuration diagram conceptually showing an isotope separation device using a conventional laser method, and FIG. 5 is a sectional view showing the specific structure of the isotope separation device shown in FIG. 4. be. 1...Isotope separation device, 2...Separation cell, 3,
3a...metal raw material, 4...evaporation crucible, 5...
Linear electron gun, 5a... filament, 6... electron beam, 7... water hole, 8... deflection magnetic field, 9...
...Vapour flow, 10...Specific isotope, 11...Other isotopes, 12...Laser beam for excitation, 13...
... Laser beam for ionization, 14 ... Ionized isotope, 15 ... Ground electrode, 16 ... Cathode electrode, 17 ...
...neutral atom, 18...neutral atom collection plate, 19...
Recovery electrode, 20... Neutral atom recovery container, 21...
Encapsulation partition, 22...metal atom, 23...partition, 2
3a... Partition plate, 24... Metal raw material supply room, 25
... Molten metal evaporation chamber, 26 ... Molten metal liquid level, 2
7, 27a... Communication hole, 28... Film layer, 29...
...Heat-resistant container, 30...Metal raw material supply port.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数種類の同位体を含む金属原料を蒸発用る
つぼに導入し、導入された金属原料を加熱蒸発せ
しめて蒸気流を生成し、この蒸気流にレーザビー
ムを照射して蒸気流中の特定の同位体を選択的に
イオン化し、イオン化した同位体を電界によつて
分離する同位体分離装置において、前記蒸発用る
つぼの内部に仕切を配設して蒸発用るつぼ内を金
属原料供給室と溶融金属蒸発室とに区画形成し、
溶融金属液面下に金属原料供給室と溶融金属蒸発
室とを連通する連通孔を設けたことを特徴とする
同位体分離装置。 2 仕切は、蒸発用るつぼ内に平行に配設された
複数の仕切板から成る特許請求の範囲第1項記載
の同位体分離装置。 3 仕切は、蒸発用るつぼより小型の耐熱容器で
形成され、この耐熱容器を蒸発用るつぼ内にその
底部から間隔をおいて収容し、上記耐熱容器底部
に連通孔が穿設された特許請求の範囲第1項記載
の同位体分離装置。
[Claims] 1. A metal raw material containing multiple types of isotopes is introduced into an evaporation crucible, the introduced metal raw material is heated and evaporated to generate a vapor flow, and the vapor flow is irradiated with a laser beam. In an isotope separation device that selectively ionizes a specific isotope in a vapor flow and separates the ionized isotope using an electric field, a partition is provided inside the evaporation crucible to separate the inside of the evaporation crucible. It is divided into a metal raw material supply chamber and a molten metal evaporation chamber,
An isotope separation device characterized in that a communication hole is provided below the molten metal liquid level to communicate a metal raw material supply chamber and a molten metal evaporation chamber. 2. The isotope separation device according to claim 1, wherein the partition comprises a plurality of partition plates arranged in parallel within the evaporation crucible. 3. The partition is formed of a heat-resistant container smaller than the evaporation crucible, and the heat-resistant container is accommodated in the evaporation crucible at a distance from the bottom of the evaporation crucible, and a communication hole is bored in the bottom of the heat-resistant container. The isotope separation device according to scope 1.
JP26368186A 1986-11-07 1986-11-07 Isotope separation apparatus Granted JPS63119837A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26368186A JPS63119837A (en) 1986-11-07 1986-11-07 Isotope separation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26368186A JPS63119837A (en) 1986-11-07 1986-11-07 Isotope separation apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63119837A JPS63119837A (en) 1988-05-24
JPH0415010B2 true JPH0415010B2 (en) 1992-03-16

Family

ID=17392863

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26368186A Granted JPS63119837A (en) 1986-11-07 1986-11-07 Isotope separation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63119837A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63119837A (en) 1988-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4124801A (en) Apparatus and process for separating materials
JPH0415010B2 (en)
JP2557886B2 (en) Isotope separation device
US2719925A (en) Electric discharge device
JP2637133B2 (en) Isotope separation device
JPH03150324A (en) Isotope separating device
JPH0546243B2 (en)
JPH02191530A (en) Isotope separator
JPH0889762A (en) Isotope separation method and separation apparatus therefor
JPH0368421A (en) Isotope separator
JPH0568291B2 (en)
JPH03123626A (en) Driving method of metal vapor generating apparatus
JPH0368423A (en) Isotope separator
JPH0286814A (en) Method and apparatus for separating isotope
US2833927A (en) Method of separating isotopes of uranium in a calutron
JPS62266124A (en) Cell for separating metal atom
JPH0217923A (en) Method and apparatus for separating isotope
JPS63229128A (en) Isotope separation system and operation method for same
JPH01217843A (en) Electron shock type electron gun
JPS63232826A (en) Separation of isotope
JPH0471623A (en) Isotope separator
JPH0372918A (en) Metal vapor generator
JPH01268822A (en) Electron gun
JPH01184030A (en) Separation of isotope and equipment thereof
JPH0768133A (en) Isotope separation device