JPH0722677A - シングレットデルタ酸素発生器 - Google Patents

シングレットデルタ酸素発生器

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JPH0722677A
JPH0722677A JP5309513A JP30951393A JPH0722677A JP H0722677 A JPH0722677 A JP H0722677A JP 5309513 A JP5309513 A JP 5309513A JP 30951393 A JP30951393 A JP 30951393A JP H0722677 A JPH0722677 A JP H0722677A
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reaction chamber
reaction
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gaseous
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JP5309513A
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Robert A Dickerson
アレン ディッカーソン ロバート
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Boeing North American Inc
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Rockwell International Corp
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0203—Preparation of oxygen from inorganic compounds
    • C01B13/0211—Peroxy compounds
    • C01B13/0214—Hydrogen peroxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/09—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩素と塩基過酸化水素との間の化学的反応を
行なわせることにより励起されたシングレットデルタ酸
素を発生する方法及び装置を提供する。 【構成】 液状塩基過酸化水素とガス状塩素とを有する
反応物質を超音速で反応器内へ注入し、該ガス状塩素と
液状塩基過酸化水素とをサイクロン的な態様で反応させ
て液滴及びガス状シングレットデルタ酸素とからなる流
れを形成し、前記流れを二つの別個の流れへ分離する、
上記各ステップを有するシングレットデルタ酸素製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、化学ポンピングレーザ
に関するものであって、更に詳細には、化学ポンピング
レーザにおいて使用するために励起されたシングレット
デルタ電子状態にある分子状酸素を発生する方法及び装
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ガスレーザの動作機構は現在公知であ
る。化学ポンピングレーザは、光学的に活性なレーザ動
作媒体を電子的に励起した付勢用ガスと混合し、次いで
その結果得られるガス状混合物の流れをレーザ動作が発
生される光学的レーザ空洞内へ指向させることによって
レーザ動作を誘起させる。レーザ媒体及び電子的に励起
されるガスは化学的に反応してレーザ動作を発生するの
に必要な分布の反転及びライフタイムを与える。
【０００３】化学ポンピングレーザシステムは、多数の
適用例に対して非常に有用なものであることが証明され
ており、且つその開発においてかなりの興味が示されて
いる。必要とされる反応ガスを調製し、格納し、維持し
且つ配給することに関連する付随的な問題が、化学ポン
ピングレーザの適用、特に空輸適用例における適用を阻
止していた。
【０００４】化学ポンピングレーザ用の電子的に励起さ
れた付勢用のガスを供給するための簡単で効率的で且つ
信頼性のある供給源を提供することの問題を克服する上
で、塩素ガスと過酸化水素の塩基溶液との間の化学反応
が励起したシングレットデルタ電子状態にある分子状酸
素からなる流れを発生させることが判明した。従って、
この励起された酸素を適宜のレーザ媒体へ付加し、且つ
その混合物を光学的共振器を介して通過させてレーザ動
作を発生させることが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の主要な目的と
するところは、化学ポンピングレーザにおける付勢用部
分として使用するための電子的に励起されたガス状媒体
を調製する方法及び装置を提供することである。本発明
の別の目的とするところは、励起したシングレットデル
タ電子状態にある分子状酸素を発生する方法を提供する
ことである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、２０％
乃至３０％のＨ2 Ｏ2 の塩基溶液を介して塩素ガスを流
すこと等の反応物質の流れが作用する装置及び方法を使
用して、電子的に励起されたシングレットデルタ電子状
態にある分子状酸素、即ちＯ2 （1 △）を発生すること
が可能であることが判明した。その結果得られる励起さ
れた酸素は、化学反応によってレーザにおける分布の反
転を発生されるための付勢用の光学的に活性な媒体反応
物質として使用するのに適している。本発明のプロセス
においては、極めて活発な強制対流態様でガス状の流れ
を液状の流れと相互作用をさせ、且つその後に液体とガ
スとの完全なる分離を発生させることが重要である。活
発なる対流は、励起した酸素の自然的な分解を回避する
ために短い時間期間の間に液体／ガス反応を完了するこ
とが必要であるために重要である。生成ガスと液体とを
完全に分離することが必要である。何故ならば、ガスの
流れに存在する残留液体がレーザの光学的動作に悪影響
を与える場合があるからである。本発明の反応室内のサ
イクロン的な動作と結合された塩素の超音速注入が、活
発な対流動作と遠心力による完全な分離とを与えてい
る。
【０００７】
【実施例】図１はシングレットデルタ酸素を発生するた
めの発生器乃至は装置１０を示した概略図である。塩素
ガス、及び、オプション及び好適には、例えばアルゴ
ン、窒素又はヘリウム等の不活性ガスを、高圧力下にお
いてインレット噴出口１２を介して反応室１４内へ注入
する（図２及び３参照）。反応室１４は内部１６を有す
ると共に一定の円形状断面を有している。液状の塩基過
酸化水素の噴流がインレット噴出口１８を介して、反応
室１４の内側半径壁２０に対して垂直な塩素ガスの流れ
の中へ注入される。反応室１４の内側半径壁２０に隣接
してほぼ円形の形態に位置決めされている噴出口１２を
介して超音速で注入される塩素ガスは、塩基過酸化水素
と反応して励起されたＯ2 （1 △）即ち励起されたシン
グレット電子状態にある分子状酸素が発生される。反応
室内側のガス反応物質及び液体反応物質はサイクロンの
態様で回転され、その回転モーメントは本装置の外径即
ち外側半径において注入された塩素ガスの流れを接線方
向に指向させることによって発生される。液体過酸化水
素も接線方向に注入されるが、装置の中心に近い半径位
置において行なわれる。
【０００８】液体過酸化水素は、塩素ガスよりも一層濃
度が高く、反応ガスの回転による遠心力によって半径方
向外側へ旋回し、究極的には内側壁２０へ衝突し且つ回
収される。内側壁２０へ衝突するスプレイの接線方向運
動量及び接線方向のガスの流れの摩擦が液体過酸化水素
を壁上に回収されたままとさせ、その場合に、それはア
ウトレット２２及びポート２８を介して重力０の環境に
おける場合であっても受納用の容器（不図示）内に排出
させることが可能である。
【０００９】塩素ガスと液状過酸化水素とによって発生
される励起された酸素は、矢印によって示した如く、半
径方向内側へ旋回してアウトレット２４，２６内へ入
り、次いで反応器の軸上に設けられた排気ポート３０，
３２へ供給される。反応器の中心に近づくにしたがって
ガスの回転が一層速くなると、ガス内の残存スプレイ上
に作用する遠心力は極めて高くなり、例え微細なミスト
であっても排気ガスの流れから分離される。
【００１０】以上、本発明の具体的実施の態様について
詳細に説明したが、本発明は、これら具体例にのみ限定
されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなしに種々の変形が可能であることは勿論であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例に基づいて構成された超音
速シングレットデルタ酸素発生器の概略的な構成を示し
た概略断面図。
【図２】 本発明のシングレットデルタ酸素発生器のサ
イクロン的反応室を示した２−２線に沿ってとった図１
の装置の概略部分平面図。
【図３】 反応室内へ反応物質を導入するための注入ポ
ート乃至は噴出口を示した図１の３−３線に沿ってとっ
た反応室の部分概略図である。
【符号の説明】
１０ シングレットデルタ酸素発生器 １２ 噴出口 １４ 反応室 １６ 内部 ２０ 内側反応壁 ２２ アウトレット ２８ ポート

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 シングレットデルタ酸素発生方法におい
    て、 （ａ）液状塩基過酸化水素とガス状塩素とを有する反応
    物質を一定の円形状断面を有する反応器内に超音速で注
    入し、 （ｂ）前記反応器内において超音速条件下においてサイ
    クロン的にガス状塩素と液状塩基過酸化水素とを反応さ
    せて液滴とガス状シングレットデルタ酸素とからなる流
    れを形成し、 （ｃ）前記液滴とガス状シングレットデルタ酸素とから
    なる流れを別個の流れへ分離させる、 上記各ステップを有することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 請求項１において、ガス状塩素が塩基過
    酸化水素と反応させるために前記反応器内へ注入する前
    に担体ガスと混合させることを特徴とする方法。
  3. 【請求項３】 請求項１において、前記反応ステップ
    が、前記反応器の内側半径壁近くにおいて前記反応器内
    へ開口する噴出口を介して前記反応器の外径に対して接
    線方向にガス状塩素を注入することを特徴とする方法。
  4. 【請求項４】 請求項１において、前記反応ステップ
    が、前記反応器の中心軸近傍において前記反応器内へ開
    口する噴出口を介して前記反応器の外径に対して接線方
    向に液状塩基過酸化水素を注入することを特徴とする方
    法。
  5. 【請求項５】 請求項１において、更に、前記ガス状シ
    ングレットデルタ酸素の流れを光学的空洞内へ導入する
    前に、前記流れの速度を亜音速レベルへ減少させるステ
    ップを有することを特徴とする方法。
  6. 【請求項６】 請求項１において、更に、前記液滴が前
    記反応器の内側壁表面上に衝突した後に回収するステッ
    プを有することを特徴とする方法。
  7. 【請求項７】 請求項１において、更に、含水性のシン
    グレットデルタ酸素の流れを前記反応器の中心軸上に位
    置されている排気ポートへ除去させるステップを有する
    ことを特徴とする方法。
  8. 【請求項８】 ガス状シングレットデルタ酸素の化学的
    発生装置において、内部及び一定の円形断面を有する超
    音速効果反応室が設けられており、複数個のインレット
    及びアウトレットが設けられており、前記反応室の内部
    へ反応物質を継続的に導入し且つ前記反応室内部におい
    てサイクロン的に反応混合物を形成する手段が設けられ
    ており、且つ反応生成物であるガス状シングレットデル
    タ酸素を反応しなかった反応物質と分離し且つそれらを
    反応室から除去する手段が設けられていることを特徴と
    する装置。
  9. 【請求項９】 請求項８において、前記反応室内へ継続
    的に反応物質を導入する手段が、前記反応室の内側半径
    壁に対して垂直に液状反応物質を注入するために前記反
    応室の中心軸に隣接し概略円形状の形態に位置決めした
    第一組の噴出口を有すると共に、前記内側半径壁に対し
    て接線方向にガス状反応物質を注入するために前記反応
    室の内側半径壁に隣接しほぼ円形状の形態に位置決めさ
    れている第二組の噴出口を有することを特徴とする装
    置。
  10. 【請求項１０】 請求項８において、前記反応生成物で
    あるガス状シングレットデルタ酸素を分離する手段が、
    前記反応室の内部と連通する前記反応室の軸上に位置さ
    れたガス排気ポートを有することを特徴とする装置。
  11. 【請求項１１】 請求項８において、前記反応室から余
    分の反応されなかった反応物質を分離する手段が、前記
    反応室の内部と連通する出口ポートを有することを特徴
    とする装置。
JP5309513A 1992-12-10 1993-12-09 シングレットデルタ酸素発生器 Pending JPH0722677A (ja)

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US07/988,507 US5516502A (en) 1992-12-10 1992-12-10 Singlet delta oxygen generator
US988507 1997-12-10

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JPH0722677A true JPH0722677A (ja) 1995-01-24

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