text: 原子蒸氣鐳射同位素分離法，也稱AVLIS，為一種選擇性電離元素中特定質量的同位素，實現同位素分離的方法。其使用特殊工作波長的調諧鐳射，原理基於不同質量的同位素吸收光譜存在同位素位移。較之氣體離心法，AVLIS能夠實現更低的能耗與更高的分離效率。其分離過程也能減少傳統法所帶來的較大放射性廢料排放量。另一種與其類似的技術利用鐳射分離分子而非原子，被稱為分子鐳射同位素分離工藝。原理.由於它們的超精細結構差異，235U與238U的吸收光譜存在細微不同：238U的吸收峰位於502.74nm，而235U的吸收峰則移動至502.73nm。AVLIS過程使用可調諧染料鐳射，這種鐳射的中心發射波長能被準確調諧，使混合物中的235U吸收光子躍遷至激發態，產生光致遊離並電離成離子。電離出的235U離子束被靜電場偏置方向進入收集裝置，而中性的238U則不受電場影響無礙透過。一套完整的AVLIS系統由鈾蒸發系統、鐳射系統與尾料收集器組成。鈾蒸發系統通常由大功率條帶式或掃描式電子束槍組成，打到混合物靶上的能量大於2.5 kW/cm，生成高純度的氣態鈾元素。鐳射激發.通常情況下，AVLIS使用的鐳射器由兩級組成：銅蒸氣鐳射器與可調脈衝染料鐳射器。前者的作用是染料鐳射器的泵浦光源。銅蒸氣鐳射器作為波長、模式可調諧的主振盪器提供窄線寬、低噪聲與高波長穩定性的種子光源。 它的輸出功率被作為光放大器的染料鐳射器放大，並最終照射至鈾蒸汽樣品上。需要指出的是在AVLIS過程中235U原子並非被直接電離，而是吸收一個小於電離能的光子到達激發態，再吸收第二、第三個光子的能量完成電離的逐級電離過程。因此AVLIS的鐳射裝置需三個不同波長的鐳射照射鈾蒸氣以完成三光子電離。分離其它元素的原子蒸氣鐳射同位素通常採用窄線寬的可調諧半導體鐳射器。商業化與國際意義.在1994年，在美國政府史上規模最大的聯邦技術轉移過程中，AVLIS流程被轉讓至美國濃縮公司並實現商業化。但在投資了一億美元資金後，美國濃縮公司在1996年6月9日取消了AVLIS技術的生產計劃。當前某些國家仍然在持續研究推進AVLIS技術與配套工藝，並使國際社會對核技術監管提出了挑戰。 根據目前的公開資料顯示，伊朗曾經秘密開展過AVLIS技術的研究計劃。但在2003年被曝光後，伊朗政府聲稱該計劃所涉及的實驗設施已被拆除。工藝簡史.公開源顯示，AVLIS技術最早於1970年代初分別被前蘇聯與美國同時發明。在美國，儘管有數個國家實驗室參與了AVLIS的早期研究，其主要研究工作實由勞倫斯利弗莫爾國家實驗室負責進行。包括澳大利亞等國家的學術界也陸續發表了可用於AVLIS濃縮鈾的可調諧鐳射器研究。
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metadata: 原子蒸氣鐳射同位素分離
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