电磁型同位素分离器是什么意思？英文翻译以专业解释、例句

英语翻译：

【化】 calutron

分词翻译：

电磁的英语翻译：

electromagnetism
【医】 electromagnetism

型的英语翻译：

model; mould; type
【医】 form; habit; habitus; pattern; series; Ty.; type
【经】 type

同位素分离的英语翻译：

【化】 isotope fractionation; isotope separation

器的英语翻译：

implement; organ; utensil; ware
【医】 apparatus; appliance; crgan; device; organa; organon; organum; vessel

专业解析

电磁型同位素分离器（Electromagnetic Isotope Separator）是一种基于带电粒子在电磁场中运动轨迹差异实现同位素分离的高精度设备。其核心原理为：将电离后的同位素混合物注入均匀磁场中，不同质量的离子因洛伦兹力作用产生不同曲率半径的偏转，从而实现质量分离。

该设备主要由三部分组成：

1. 离子源系统：通过高频放电或电子轰击使样品电离，产生带正电的同位素离子束（如铀-235与铀-238）；
2. 电磁分离腔：采用扇形磁场设计，磁场强度范围通常为0.5-2特斯拉，离子轨迹满足公式： $$ r = frac{mv}{qB} $$ 其中$r$为偏转半径，$m$为离子质量，$v$为速度，$q$为电荷量，$B$为磁感应强度；
3. 收集装置：在磁场出口处设置精密狭缝与接收板，按计算轨迹分别捕获目标同位素。

该技术最早由欧内斯特·劳伦斯于1941年提出，在曼哈顿计划中被规模化应用于铀浓缩，现仍用于医学同位素（如钼-99）和科研用稳定同位素制备。国际原子能机构（IAEA）技术报告指出，现代电磁分离器的同位素丰度可达99.99%，但能耗较高，适用于小批量高价值同位素生产。

网络扩展解释

电磁型同位素分离器是一种利用电磁场对同位素进行分离的设备，其核心原理是通过电场和磁场的协同作用，使不同质量的同位素离子发生差异化的运动轨迹，从而实现分离。以下从定义、原理、应用及发展等方面进行详细说明：

一、定义与分类

电磁型同位素分离器（英文名Calutron，源自加利福尼亚大学回旋加速器），主要分为两类：

1. 连续式：适用于大规模同位素分离，如核能工业中的铀浓缩。
2. 脉冲式：多用于实验室研究或小规模生产。

二、工作原理

1. 电离与加速：将样本电离成带电离子，并通过高压电场加速。
2. 磁场偏转：加速后的离子进入磁场，因质量不同导致偏转半径差异。质量较大的同位素偏转较小，最终撞击到不同位置的收集板。
3. 分离公式：离子在磁场中的运动轨迹满足关系式： $$ r = frac{mv}{qB} $$ 其中，( r )为偏转半径，( m )为离子质量，( v )为速度，( q )为电荷量，( B )为磁场强度。

三、应用领域

• 核能：历史上用于曼哈顿计划中铀-235的浓缩。
• 医学与科研：生产高丰度稳定同位素（如铷、钾），用于放射性药物研发。
• 材料科学：制备高纯度材料，提升半导体等工业产品的性能。

四、技术发展

• 早期技术：1940年代基于回旋加速器原理设计，分离效率较低。
• 现代改进：新型系统采用分立的电离、分离和收集子系统，例如中国EMIS-170装置通过优化离子源和磁分析器，显著提高同位素丰度并降低杂质含量。

五、挑战与前景

当前技术仍面临能耗高、成本昂贵等问题，但通过磁铁真空室设计优化和数字化控制（如西门子TIA博途软件的应用），未来有望拓展其在环保、新能源等领域的应用。

如需进一步了解具体案例或技术细节，可参考行业报告或专利文献。

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