The effect of laser radiation polarization on the photoionization of lutetium is studied using three-stage scheme 5d6s2 2D3/2−5d6s6p 4Fo5/2−5d6s7s 4D3/2−(53375 cm−1)o1/2. It is shown that in a number of cases, there is a limitation of photoionization associated with the features of coherent photoexcitation.

Получены аналитические решения уравнений Шредингера для когерентного возбуждения атома в схеме двух- и трехступенчатой фотоионизации применительно к задаче лазерного разделения изотопов. Особенностью исследования является введение лазерного возбуждения из дополнительного начального состояния для увеличения доли атомов, вовлекаемых в процесс разделения. Найдены оптимальные с точки зрения выхода фотоионов соотношения интенсивностей излучения на отдельных ступенях схемы фотоионизации. Ключевые слова: лазерная фотоионизация, лазерное разделение изотопов.

Принимая во внимание недостатки электростатической системы экстракции фотоионов, применяемой в настоящее время в системах лазерного разделения изотопов, рассмотрены альтернативные возможности. Наиболее перспективной представляется система экстракции с использованием J × B дрейфа плазменного сгустка как целое без разделения зарядов. Экспериментально получено нарастание импульсного тока в электроде индукторе до 1,5 кА за 10 мкс, что соответствует значению поперечной горизонтальной составляющей индукции магнитного поля в рабочем объеме системы лазерного разделения изотопов 11 мТл при скорости нарастания горизонтальной составляющей 4000 Тл/с. Это означает, что на основе современной элементной базы с применением полупроводниковых приборов с повышенными коммутационными и частотными характеристиками, возможно создание необходимых магнитных полей для осуществления экстракции фотоионов на основе J × B дрейфа. Taking into account the disadvantages of the electrostatic system for the extraction of photoions currently used in laser isotope separation systems, alternative possibilities are considered. The most promising is the extraction system using the J × B drift of the plasma bunch as a whole without charge separation. An increase in the pulsed current in the electrode inductor to 1,5 kA in 10 μs was experimentally obtained, which corresponds to the value of the transverse horizontal component of the magnetic field induction in the operation volume of the laser isotope separation system of 11 mT at the rate of rise of the horizontal component of 4000 T/s. This means that, on the basis of a modern element base with the use of semiconductor devices with increased switching and frequency characteristics, it is possible to create the necessary magnetic fields for the extraction of photoions based on the J × B drift.

Разработка лазерного фотоионизационного метода получения радионуклида 177Lu для применения в медицине требует знания интенсивностей светового насыщения по каждой ступени схемы фотоионизации лютеция (5d6s2 2D3/2-5d6s6p 4Fo5/2-5d6s7s 4D3/2-(53375 сm-1)o1/2) с учетом используемых компонент сверхтонкой структуры переходов. В работе экспериментально определены эффективные сечения возбуждения различных сверхтонких компонент переходов для изотопов 175Lu, 176Lu, 177Lu и 177mLu излучением импульсных перестраиваемых по длине волны лазеров на красителях, накачиваемых лазерами на парах меди. Ключевые слова: лазерная фотоионизация, сверхтонкая структура, 177Lu, лазерное разделение изотопов.

Впервые методом лазерной резонансной фотоионизационной спектроскопии исследована сверхтонкая структура переходов трехступенчатой схемы фотоионизации лютеция 5d6s2 2D3/2--5d6s6p4Fo5/2-- 5d6s7s4D3/2--(53375 cm-1)o1/2 для ядерного изомера 177mLu. В результате определены константы сверхтонкого расщепления и энергии уровней, а также магнитный дипольный и электрический квадрупольный моменты ядра 177mLu. Исследованы изотопические сдвиги спектральных линий изомера по отношению к природным изотопам и 177Lu. Ключевые слова: изотопический сдвиг, сверхтонкая структура, квадрупольный момент.

AbstractThe hyperfine structure of transitions in the three-step scheme 5 d 6 s ^22 D _3/2–5 d 6 s 6 p ^4 F $$_{{5/2}}^{^\circ }$$ –5 d 6 s 7 s ^4 D _3/2– (53 375 cm^–1) $$_{{1/2}}^{^\circ }$$ of lutetium ionization is studied for ^175Lu, ^176Lu, and ^177Lu isotopes using the photoionization laser spectroscopy method. Values of the magnetic dipole ( A ) and electric quadrupole ( B ) interaction constants are determined, as well as the energies, the isotope shifts, and the radiative lifetimes for the 5 d 6 s 7 s ^4 D _3/2 and (53 375 cm^–1) $$_{{1/2}}^{^\circ }$$ levels.

Новые линии и уровни в УФ спектре Nd I