報告書番号

T55

タイトル（和文）

ウラン同位体分離用レーザーシステムの高性能化に関する研究

タイトル（英文）

Study on Improvement of Laser System Performance for Uranium Isotope Separation

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

原子レーザー法同位体分離の低コスト化を目的として以下のレーザー技術を開発した。(1)GTOをスイッチ素子に用い磁気パルス圧縮回路で電流パルスを圧縮することにより、銅蒸気レーザー用としては1989年当時世界最大級の固体化電源を開発した。(2)半導体レーザーの直接変調による高速波長変化を利用して、原子の光吸収スペクトルにレーザー波長を同調する手法を開発した。(3)位相変調により発生したレーザー光のサイドバンドをファブリペロー共振器にロックすることにより、レーザー波長を目的とする原子の光吸収スペクトルに安定化する手法を開発した。(4)銅蒸気レーザー励起色素レーザーシステムに代わる全固体レーザーシステムとして、Cr4+ドープフォルステライトレーザーシステムを提案した。従来よりもCr4+ドープ量の多いフォルステライト結晶を用いて、フォルステライトレーザーのパルス発振としては1995年当時世界最高のスロープ効率25%を達成した。

概要 （英文）

For the purpose of reducing the cost of Atomic Vapor Laser Isotope Separation (AVLIS), I developed the following laser technologies. (1) I developed a solid-state pulse power supply, of which output power was the almost highest value achieved for a copper vapor laser in 1989, using a GTO as a switching device and a magnetic pulse compression circuit. (2) I developed a new technique of tuning the laser wavelength to an atomic absorption band using high-speed wavelength shift of a laser diode by direct modulation. (3) I developed a new technique of stabilizing the laser wavelength at an absorption band of a target atom, by locking the sideband generated by phase modulation of a laser beam to a Fabry-Perot interferometer. (4) I proposed the Cr4+-doped forsterite laser system as an all solid-state laser system for the AVLIS. I obtained the slope efficiency of 25 %, which was the highest value achieved in the case of pulse operation of the Cr4+-doped forsterite laser in 1995, using the forsterite with high Cr4+-ion concentration.

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