電子ビーム加熱生成したウラン原子ビームの速度

大場 弘則; 小倉 浩一; 西村 昭彦; 田村 浩司; 柴田 猛順

JAERI-Research 99-043, 17 Pages, 1999/07

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原子法レーザーウラン濃縮における装置設計上、重要なパラメータである、電子ビーム加熱生成ウラン原子ビームの速度をレーザードップラーシフト法で測定した。ウラン原子ビームの生成には磁場偏向型電子銃あるいは斜入射直進型電子銃を用い、加熱方式の違いによる原子ビーム速度への影響を比較した。磁場偏向型電子銃で生成した原子ビームは、斜入射直進型電子銃加熱で生成したそれよりも加速されることがわかった。これは蒸発部近傍での入射電子ビームエネルギーが蒸発原子の励起やイオン化により損失し、損失エネルギーが原子間衝突時に原子ビームの並進エネルギーに転換されるとして説明できた。

Velocity distribution of atomic beam produced by transverse electron beam gun

西村 昭彦; 有澤 孝; 小倉 浩一; 大場 弘則; 柴田 猛順

Atomic Collision Research in Japan, No.17, p.117 - 119, 1991/00

電子ビーム加熱により金属原子ビームを生成させる場合、偏向型電子銃が広く用いられている。本研究では偏向型電子銃を用いて水冷銅るつぼ内のガドリニウム金属を加熱蒸発させ、生成した原子ビームの速度分布をレーザー光に共鳴する蛍光スペクトルのドップラーシフトから測定した。その結果、原子ビームの速度は蒸発面温度での平均速度より遙かに速く、断熱膨張時の最大速度よりも速くまで加速されることが判明した。一方、シフトしたスペクトルの広がりから求めた流れ方向の速度分布の広がりを示す温度は蒸発面温度より遙かに低くまで冷却されることが判明した。