Brevet FR2591510A1 — publié le 19870619

SYSTEME PERMETTANT L'OBTENTION D'UNE REACTION SELECTIVE DANS DES PROCESSUS PHOTOCHIMIQUES A PARTIR DE FAISCEAUX LASERS, COMPRENANT DES MOYENS DE REPARTITION DE CES FAISCEAUX La présente invention concerne un système permettant L'obtention d'une réaction sélective dans des processus photochimiques à partir de faisceaux La- sers, comprenant des moyens de répartition de ces faisceaux. L'invention s'applique aux processus photo- chimiques nécessitant l'action combinée de plusieurs émissions Lumineuses de'Longueurs d'ondes différentes pour obtenir une réaction sélective telle qu'une sépa- ration isotopique ou une photoisomérisation. La séparation isotopique peut être utilisée par exemple pour éliminer un isotope incompatible avec l'utilisation industrielle d'un produit, comme dans Le cas de la purification des métaux ou pour sélectionner un isotope utile, par exemple de carbone ou d'uranium. La photoisomérisati-on de molécules permet, par le réarrangement des atomes d'une molécule préala- blement excitée par des émissions lumineuses, d'obte- nir une molécule de propriétés spectroscopiques et chimiques différentes. Pour obtenir la réaction sélective recher- chée, on peut procéder de façon connue en deux étapes. La première étape consiste à exciter sélectivement une espèce chimique ou isotopique à partir d'un ou plu- sieurs rayonnements lasers. La deuxième étape consiste à provoquer la transformation de l'espèce précédemment excitée par un dernier rayonnement Laser d'énergie suffisante. L'excitation sélective de l'espèce, c'est- à-dire de la molécule ou de l'atome, se fait de façon connue par passages successifs de la molécule ou de l'atome considéré sur des niveaux dont L'énergie est de plus en plus grande, par absorption de photons, chaque photon provenant d'un laser à impulsions de longueur d'onde particulière. L'excitation sélective peut être obtenue dans certain cas par absorption d'un seul photon et donc par passage de la molécule ou de l'atome considé- ré sur un seul niveau d'énergie. La transformation de L'espèce excitée est obtenue par irradiation de cettlle-ci par un faisceau laser d'une longueur d'onde telle qu'elle franchisse le niveau correspondant à cette transformation. On obtient ainsi soit la formation d'une nouvelle molécu- le, soit l'ionisation d'une molécule ou d'un atome. On peut, de cette façon, distinguer l'espèce formée des autres espèces et l'en séparer. La figure 1 représente un exempte de transi- tions à plusieurs niveaux dans L'U235 permettant d'ob- tenir son ionisation. Ainsi pour séparer L'isotope U235 de la vapeur d'uranium, on utilise un faisceau S d'excitation sélective, constitué de deux faisceaux S et S'1 de longueur d'ondes respectives X1 et "1 qui amènent les atomes de l'isotope U235 sur deux ni- veaux successifs 1, 3. Un dernier faisceau S2, de lon- gueur d'onde X2, conduit Les atomes excités d'U235 dans un état d'ionisation 5. L'énergie d'ionisation de l'isotope U235 étant égale à 6,12 eV, les longueurs d'ondes X'1, l"o 1À et 2 sont chacune de l'ordre de 600 nm. Pour optimiser la séparation isotopique de U235, on peut faire intervenir une quatrième longueur d'onde 1"' associée à un faisceau S 1"' pour amener les atomes qui sont déjà sur un niveau d'énergie in- termédiaire 7, peuplé par un processus thermique, sur le niveau I afin d'être ionisé après les irradiations successives aux longueurs d'ondes A"1 et 2.' Dans le reste du texte, on appeLLera S1 Le faisceau permettant L'excitation séLective de l'espè- ce considérée, S1 pouvant contenir une seuLe Longueur d'onde À1 ou résutter d'une superposition de faisceaux Sse 1.... S(n) de longueur d'onde l'1, XI J (n)1' 1 (n) 1 avec n entier égal au moins à 1, et S2 le faisceau de longueur d'onde X2 permettant L'ionisation ou La photodissociation de L'espèce préaLabLement ex- citée. Ces différentes Longueurs d'ondes sont ob- tenues de façon connue à partir de Lasers à colorants (par exempLe à rhodamine) excités par d'autres Lasers qui peuvent être des Lasers à vapeur de cuivre. On obtient ainsi des émissions Lumineuses-impuLsionneL- Les de quelques dizaines de ns et de fréquence de ré- currence de quelques kHz. De façon connue, Les faisceaux S1 et SZ sont envoyés suivant une même direction de propagation dans une enceinte contenant Le corps dont on veut ex- traire une espèce chimique ou isotopique, ce corps étant sous forme d'un écouLement de vapeur. Les sec- tions efficaces d'absorption des transitions corres- pondant à l'excitation sélective et à la transforma- tion de L'espèce considérée peuvent être différentes. Les sections efficaces d'absorption des transitions correspondant à l'excitation sélective peuvent être 10 à 100 fois plus grande que celle correspondant à La transformation. Par ailleurs, pour conserver une bonne sélectivité, on ne peut opérer avec une puissance trop importante du faisceau S1, en effet on aurait une per- te de sélectivité due par exemple à l'élargissement par saturation ou à des transitions à plusieurs pho- tons. Après interaction des faisceaux S1 et S2 avec l'espèce considérée, le faisceau S1 est très atténué par rapport au faisceau S2. On ne peut donc pas main- tenir tout le lona de Leur Darcours dans l'enceinte La présence simultanée des deux faisceaux. IL résulte de cette interaction que le faisceau S2 est très mal uti- lisé, son énergie étant gaspillée dans la dernière partie du trajet o le faisceau S1 est très atténué. Les dispositifs connus de L'art antérieur ne permettent donc pas d'optimiser L'utiLisation de ces faisceaux. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient. Ce but est atteint par L'utilisation d'un dispositif permettant d'introduire en plusieurs endroits à travers La vapeur à traiter, le faisceau S1 d'excitation sélective, ce faisceau pouvant résulter d'une superposition de faisceaux S'1 S"1... S(n de et 1 'n 1 d longueur d'onde l'1.". 1n) avec n entier égal 1' 1''. au moins à 1, alors que le faisceau S2 n'est introduit qu'une fois à L'entrée du dispositif. De façon plus précise, l'invention a pour objet un système permettant l'obtention d'une réaction sélective dans des processus photochimiques, à partir de faisceaux lasers comprenant: - dans une enceinte fermée, te corps dont on veut ex- traire une espèce chimique ou isotopique, ce corps étant sous forme d'un écoulement de vapeur, - des sources Lasers émettant, vers cette enceinte, un faisceau S1 permettant une excitation sélective de L'espèce à extraire et un faisceau S2 permettant une transformation de cette espèce excitée; ce système est caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de répartition des faisceaux comprenant: - des moyens pour superposer les faisceaux S'1, (n) 1' 1,.---.,S1, avec n entier égal au moins à 1, pour constituer plusieurs faisceaux S1 que l'on introduit en plusieurs endroits à travers la vapeur à traiter, - des moyens d'introduction dans l'enceinte des fais- ceaux S1 résuLtants, et du faisceau S2 de façon à Les rendre colinéaires tout en les distinguant par une de Leurs caractéristiques telles qu'une poLari- sation différente ou un sens de propagation opposé, ces moyens d'introduction étant répartis périodi- quement sur des bras paraLLèLes définissant des di- rections de propagation de ces faisceaux dans L'en- ceinte, de façon à optimiser l'utiLisation des éner- gieslumineuses des divers faisceaux. Selon une variante de réaLisation du système de l'invention, ceLui-ci comprend en outre, des Lames quart d'onde permettant d'obtenir une poLarisation circulaire des faisceaux S1 et S2, dans Le cas o iL est intéressant d'avoir des faisceaux Lumineux poLa- risés circulairement pour interagir avec La vapeur, ces moyens étant situés après et avant Les moyens d'introduction. Selon un autre mode de réaLisation du systè- me, Les moyens d'introduction des faisceaux S1 et S2 dans l'enceinte comprennent des prismes de Glan dans lesquels ces faisceaux sont injectés avec deux polari- sation orthogonales et selon des directions permettant après leur passage dans ces prismes d'être colinéai- res. Chaque prisme est situé sur un bras aux endroits o S1 est réintroduit dans L'enceinte. Selon un autre mode de réalisation du systè- me, celui-ci comprend des moyens de repli des fais- ceaux S1 et S2 selon des bras parallèles. Selon un mode de réalisation du système cor- respondant à un fonctionnement en cavité, les moyens d'introduction des faisceaux S1 et du faisceau S2 dans l'enceinte comprennent un prisme de Glan à chaque ex- trémité d'un bras correspondant à une direction de propagation des faisceaux S1 et S2 dans la vapeur et sur chacun des bras créés dans l'enceinte. Chacun des faisceaux S1 et S2 est introduit avec la même polari- sation dans un des prismes de Glan à chaque extrémité d'un bras et selon des directions permettant après leur passage dans ces prismes d'avoir la même direc- tion de propagation mais en sens opposé. Selon un autre mode de réalisation du systè- me correspondant à un fonctionnement en cavité, celui- ci comprend des moyens de renvoi des faisceaux S1 et S2 sur eux-mêmes, ces moyens comprenant des miroirs- plans associés à des cellules de Pockels, chaque en- semble miroir-plan et ceLLuLe de Pockels étant situé à chaque extrémité des bras et des moyens de repli du faisceau S2 vers d'autres bras, ces moyens comprenant une cellule de Pockels située sur chaque bras. Selon un mode de réalisation du système, Les si ...,s(n.) moyens pour superposer les faisceaux S'1' S" 1 S1n) de manière à constituer les faisceaux S1 comprennent un ensemble de lames semi-transparentes de coefficient de réflexion 0,5 qui divisent successivement en deux les différents faisceaux S'1 S"1 Sin) tout en superposant les faisceaux divisés pour obtenir les différents faisceaux S1 utilisés dans le système. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et non limitatif en référence aux figures annexées dans les- quelles: - la figure 1 déjà décrite, représente sché- matiquement un exemple de transitions à plusieurs ni- veaux dans l'U235 permettant d'obtenir son ionisation, - la figure 2 représente schématiquement un exemple de système conforme à l'invention, la figure 3 représente un autre exemple de système conforme à l'invention, - les figures 4a et 4b représentent d'autres exemples de système conforme à l'invention, - les figures 5a et 5b représentent schéma- tiquement en 5a, un exemple de système conforme à l'invention fonctionnant en cavité et en 5b les diffé- rentes tensions appliquées en fonction du temps à des cellules de Pockels utilisées dans le système de la figure 5a, - la figure 6 représente schématiquement un exemple de dispositif permettant de diviser successi- vement plusieurs faisceaux et de les superposer, - la figure 7 représente un système permet- tant de vaporiser la matière dont on veut extraire une espèce isotopique et de collecter cette espèce sous forme ionique. La figure 2 représente schématiquement un exemple de système conforme à l'invention. Ce système comprend une enceinte fermée 9 contenant le corps dont on veut extraire une espèce chimique ou isotopique, ce corps étant sous forme d'un écoulement de vapeur. Des sources lasers émettent vers cette enceinte 9 un fais- ceau S1 pouvant être constitué par un ou plusieurs (n) faisceaux S'l, S"t, ., Sn), avec n entier au moins égal à 1, et un faisceau S2. Les moyens 11 permettent..DTD: de superposer les différents faisceaux S'1, S"1... S1n) pour obtenir plusieurs faisceaux S1, ces moyens 11 seront par exemple ceux décrits dans la figure 6. Un faisceau S1 correspondant à l'excitation sélective de l'espèce à extraire est introduit à plusieurs endroits régulièrement espacés dans l'enceinte 9, tandis que le faisceau S2 correspondant à la transformation de cette espèce n'est introduit qu'une seule fois. Sur cette figure, les moyens d'introduction des faisceaux S1 et S2 dans l'enceinte 9 sont représentés par des prismes de Glan 13 tandis que les moyens de repli de ces fais- ceaux selon des bras 15 parallèles sont représentés par des miroirs-plans 17, 19, 21. Ces miroirs réflé- chissent donc successivement à 90 les faisceaux S1 et S2 de façon à ce qu'ils traversent l'ensemble de l'en- ceinte 9 créant sur leur passage des zones d'interac- tion 23 entre les photons et certaines molécules ou atomes de la matière présente. Ces moLécules ou ato- mes, suivant le cas, sont ceux qui ont des niveaux d'énergie correspondant à ceLtte des photons des fais- ceaux Si et S2 injectés dans l'enceinte 9. La suite de la description permet de com- prendre le fonctionnement du système représenté en fi- gure 2. Les deux faisceaux S1 et S2 sont introduits à partir d'un prisme de Glan 13 avec des directions et des polarisations 25, 27 orthogonales. Le faisceau S1 a une polarité 25 dans te pLan contenant les direc- tions de propagation des faisceaux lasers, tandis que le faisceau S2 a une polarisation 27 perpendiculaire à ce plan. La différence de polarisation entre Les deux faisceaux S1 et S2 permet de les distinguer dans l'en- semble du système. Après passage à travers le prisme de Glan 13, les faisceaux S1 et S2 sont colinéaires. En effet, dans l'exemple de la figure 2, Le prisme de Glan 13 est placé de telle sorte que le faisceau S1 soit transmis et le faisceau S2 soit réfLéchi à 90 . Les deux faisceaux S1 et S2 sont alors superposés et traversent l'enceinte 9 contenant le corps vaporisé créant une zone d'interaction 23 photons-matière. Après traversée de l'enceinte 9 selon un premier bras , les faisceaux S1 et S2 sont réfléchis à 90 par un premier miroir-plan 17, puis par un deuxième miroir- plan 19, permettant de faire parcourir les faisceaux S1 et S2 en sens inverse, selon un deuxième bras 15 parallèle au premier. Lors de La traversée des fais- ceaux selon ce deuxième bras 15, une deuxième zone d'interaction 23 photons-matière est créé. A l'extré- mité de ce bras, un miroir-plan 21 permet de réfléchir ces faisceaux sur un deuxième prisme de Glan 13. Lors de la traversée de ce prisme, le faisceau S2 est à nouveau réfLéchi à 90 à cause de sa polarisation tan- j rentes interactions avec la matière, est transmis par Le prisme et se perd dans le système. On injecte alors à nouveau un faisceau S1 de même polarisation que précédemment à travers ce deuxième prisme le GLan 13. Apres traversée de ce prisme, le faisceau S1 transmis se superpose au fais- ceau S2 réfLéchi, on retrouve ainsi les mêmes condi- tions que lors de la première introduction des fais- ceaux S1 et S2 dans le système. La suite des opéra- tions est identique à celles décrites précédemment et est répétée de façon à ce que toute l'enceinte soit balayée par les faisceaux S1 et S2 suivant des bras parallèLes créant ainsi des zones d'interaction 23 pratiquement adjacentes. En fonction du type d'interaction photons- matière, il peut être intéressant d'avoir une polari- sation circulaire 28 des faisceaux S et S2. Dans ce cas, il suffit d'introduire dans l'ensemble du systè- me, une Lame quart d'onde 31 entre le prisme de GLan 13 et l'entrée de l'enceinte 9 sur une direction de propagation des faisceaux, correspondant à un bras 15, et une autre lame quart d'onde 32 sur un bras 15 par- couru en sens inverse par les faisceaux, entre la sor- tie de l'enceinte 9 et le prisme de Glan 13 et ainsi de suite dans l'ensembLe du dispositif. Ces Lames quart d'onde 31, 32 sont constituées par exemple par des paraLLéLépipèdes de Fresnel. L'association à chaque prisme 13 d'une Lame quart d'onde 31, 32 permet d'ob- tenir à partir des faisceaux S1 et S2 poLarisés recti- Lignement, une polarisation circulaire et inverse- ment. Dans l'exemple de la figure 2, le faisceau S1 passe deux fois successivement dans l'enceinte 9 avant d'être réinjecté dans l'enceinte mais si celui- ci n'est pas trop atténué après les différentes inte- ractions avec la matière, on peut optimiser son utili- sation en lui faisant effectuer plusieurs traversées de l'enceinte 9 dans les deux sens et selon des direc- tions formant des bras 15 parallèles, jusqu'à ce qu'il soit très atténué. Pour cela, on ajoute des séries de miroirs plans sur le parcours-des faisceaux S1 et S2 afin que ceux-ci soient réfléchis comme précédemment, autant de fois que nécessaire. Pour synchroniser les impulsions des fais- ceaux réinjectés S1 et celles du faisceau S2' on uti- lise des lignes à retard, non représentées sur la fi- gure, qui peuvent être constituées par une succession de miroirs plans entre lesquelles s'effectuent des ré- flexions successives. Différentes modifications peuvent être ef- fectuées sur le système précédemment décrit. Ainsi, la figure 3 représente un exemple de système conforme à l'invention permettant une meilleu- re utilisation des photons et de la vapeur. Le miroir plan 21 est remplacé par un prisme de Glan 20 disposé de façon à réfléchir à 90 le fais- ceau S2 seulement et à transmettre le faisceau S1 très atténué. Un autre faisceau S1 est alors réinjecté à l'entrée de l'enceinte 9 à ce niveau c'est-à-dire à l'extrémité du bras 15 parcouru en sens inverse par le faisceau S1 précédent. Ce faisceau S1 va donc effec- tuer le parcours en sens inverse. Il en est de même dans le reste du système. De plus, un faisceau S2 est réinjecté au niveau de la sortie du faisceau S2 c'est- à-dire en fin de parcours du faisceau S2 dans l'ensem- ble de l'enceinte 9. Les faisceaux S1 et S2 traversent de cette façon La vapeur dans les deux sens, intera- gissant ainsi suffisamment avec les molécules ou ato- mes situés en fin de parcours de ces faisceaux. Une variante de ce dernier dispositif, pour une meilleure utilisation du faisceau S2' est obtenue par L'adjonction d'un miroir 22 en fin de parcours du faisceau S2 dans L'enceinte 9, de façon à le renvoyer dans celle-ci selon les mêmes directions de propaga- tion que celles du faisceau S2 incident. Après un dou- bLe passage dans L'enceinte 9, S2 est alors presque totaLement absorbé. Les figures 4a et 4b représentent d'autres exempLes de système conforme à L'invention, dans les- quels des faisceaux S1 sont introduits à l'extrémité opposée de L'enceinte 9 sur chaque bras 15. Ainsi, sur La figure 4a, une deuxième source Laser identique à La première a été ajoutée, eLle per- met d'introduire symétriquement par rapport aux fais- ceaux S1 issus des moyens desuperposition 11., des fais- ceaux S1 provenant de moyens desuperposition12 identiques à ces moyens 11. Une variante du système décrit ci-dessus, consiste comme représenté sur La figure 4b, à renvoyer sur lui-même chaque faisceau S1 à L'aide d'un miroir plan 26 situé à L'extrémité opposée de l'entrée du faisceau S1, également pour chaque bras 15. Dans ces deux systèmes, on place un deuxième prisme de Glan 24 sur chaque bras 15 avant l'entrée du faisceau S1 pro- venant du deuxième laser ou avant le miroir, afin-de dévier le faisceau S2 vers le reste de l'enceinte 9. Dans le système décrit précédemment, on a utilisé des prismes de Glan, mais on peut utiliser également tout autre dispositif permettant de superpo- ser deux faisceaux lumineux de polarité orthogonale pénétrant dans celui-ci suivant des directions perpen- diculaires ou de séparer de teLs faisceaux entrant dans celui-ci avec une même direction. * De même à la place des miroirs plans, on peut utiliser tout autre dispositif permettant de ré- fléchir à 90 des faisceaux polarisés en conservant leur polarité. Les figures 5a et 5b représentent un exemple de système conforme à l'invention, fonctionnant en ca- vité. Dans cet exemple, pour utiliser au mieux les molécules ou les atomes se trouvant dans les zones d'interaction 23, on fait traverser plusieurs fois ces zones par les faisceaux lasers S1 et S2. Un tel dispo- sitif est représenté sur la figure 5a. Sur cette figure, est représentée une en- ceinte fermée 9 contenant le corps sous forme d'un écoulement de vapeur dont on veut extraire une espèce chimique ou isotopique. Des sources lasers émettent dans cette enceinte un faisceau S1 pouvant être cons- titué par plusieurs faisceaux S'1, s"1,... Sn), avec n entier égal au moins à 1, et un faisceau S2' Les moyens 11 permettent de superposer Les différents faisceaux S'1, S"1,... STn) pour obtenir plusieurs faisceaux S1. Un faisceau Si, correspondant à l'excitation sélective de l'espèce à extraire, est introduit à plusieurs endroits régulièrement espacés dans l'enceinte 9 selon des directions parallèles for- mant des bras 15, tandis que le faisceau S2, corres- pondant à la transformation de cette espèce, n'est in- troduit qu'une seule fois dans l'enceinte 9 et par- court celle-ci selon les mêmes directions formant les bras 15. Sur cette figure, les moyens d'introduction des faisceaux S1 et S2 dans l'enceinte 9 sont repré- sentés par des prismes de Glan 29, 30 chaque faisceau S1 étant injecté à travers un prisme 29 tandis que le faisceau S2 est injecté à travers un prisme 30. Les moyens de renvoi des faisceaux S1 et S2 sur eux-mêmes sont représentés par des miroirs plans 33, 35 associés respectivement à des cellules de Pockels 37, 39 tandis que Les moyens de repli du faisceau S2 vers d'autres directions de propagation formant des bras 15 paralLè- les sont représentés par une cellule de Pockels 41 associée au prisme de Glan 30. Ainsi Les faisceaux S1 et S2 sont injectés respectivement à travers un prisme de Glan 29, 30 avec La même polarisation 27 perpendiculaire au plan conte- nant les directions de propagation des faisceaux et selon les mêmes directions de propagation formant des bras 15. Les faisceaux S$ et S2 ont donc deux sens de propagation opposés qui permettent de les distinguer dans l'ensemble du système maLgré Leur même polarisa- tion 27. Les ensembles miroirs-plans 33, 35 et cellu- les de Pockels 37, 39 permettent de faire traverser un certain nombre de fois Les faisceaux S1 et S2 dans La même zone d'interaction 23 avant d'envoyer Le faisceau S2 seul, par La celLuLe de Pockels 41, dans La zone d'interaction 23 suivante. Les tensions appliquées aux différentes cellules de Pockels en fonction du temps sont repré- sentées sur la figure 5b. La suite de La description permet de com- prendre le fonctionnement du système représenté en fi- gure 5a. Le faisceau S1 de polarisation 27 est intro- duit dans l'enceinte 9 par injection à travers un prisme de Glan 29 après une réflexion à 90 sur un miroir-plan 43. Ce faisceau est réfléchi par le prisme de Glan 29 puis passe à travers une première cellule de Pockels 37. A cette cellule est appliquée pendant une durée tl, (figure 5b), une tension "quart d'onde" V1/4, 45. Apres traversée de la cellule 37 La polari- sation du faisceau Si est circulaire. S1 est ensuite réfléchi sur lui-même par un miroir-plan 33 perpendi- cuLaire à la direction de propagation du faisceau S1, ce dernier retraverse alors la celLule 37. Après son second passage dans La cellule 37, le faisceau S1 a une polarisation perpendicuLaire à celLe du faisceau incident et de ce fait il est, cette fois, transmis par le prisme de Glan 29. En même temps que le fais- ceau S1, le faisceau S2 est introduit dans l'enceinte 9 à l'autre extrémité du bras 15 de façon symétrique. Il est injecté tout d'abord à travers un prisme de Glan 30 avec la même polarisation 27, puis réfLéchi par celui-ci, iL passe à travers une ceLlule de Pockels 39 sur laquelle une tension quart d'onde 47 est également appliquée pendant La même durée t1. Un miroir-plan 35, perpendiculaire à la direction de pro- pagation de ceLui-ci réfLéchit Le faisceau sur lui- même, Lequel repasse dans la celluLe de Pockels 39. Après son second passage dans La celluLe 39, le fais- ceau S2 a une potarisation perpendiculaire à celle du faisceau incident. Celui-ci est alors transmis par Le prisme de Glan 30. La celluLe de Pockels 41 est passi- ve, c'est-à-dire qu'elle ne modifie pas l'état du rayonnement qui la traverse. Les deux faisceaux S1 et S2 ont donc La même direction de propagation, corres- pondant à un bras 15 mais sont de sens opposé. Ils créent lors de leur passage dans l'enceinte 9 une zone d'interaction 23 entre photons et matière. Ces fais- ceaux sont réfléchis vers la zone d'interaction 23 à chaque fois qu'ils atteignent les extrémités d'un bras par un ensemble: ceLLule de Pockels 37, (39) et miroir-pLan 33, (35). La tension nulle appliquée sur la cellule de Pockels 41 est maintenue tant que L'on veut faire pas- ser les faisceaux S1 et S2 dans une même zone d'in- teraction 23. Quand le nombre d'allers-retours effec- tués dans une même zone 23 par les faisceaux S1 et S est tel que le faisceau S1 est totalement absorbé ou très atténué, on Libère Le faisceau S2 en appliquant sur La cellule 41 une tension Vxtz, 49 à t'instant t2. En un seuL passage du faisceau S2 dans La cellule 41, la polarisation du faisceau S2 résultant est perpendi- culaire à celle du faisceau incident. Celui-ci est alors réfléchi à 90 par le prisme de Glan 30 vers un ensemble similaire à celui précédemment décrit. Pour que les faisceaux S1 et S2 injectés à chaque extrémité de l'enceinte 9 se superposent dans les zones d'interaction 23, ces dernières doivent avoir une longueur voisine de CAt o C représente la vitesse de la lumière dans le milieu gazeux considéré et At, la largeur à mi-hauteur des impulsions lumineu- ses des faisceaux lasers. La longueur de la cavité optique dans laquelle se trouve le système doit être environ deux fois plus grande que celledes zones d'interaction 23 de façon à ce que pendant L'injec- tion, c'est-à-dire avant le temps t1, les photons in- troduits par une extrémité ne ressortent pas par l'au- tre. Ce fonctionnement en cavité permet donc d'agir avec toute l'intensitéinitialement disponible sur le faisceau S2 et d'utiliser simultanément toute l'énergie émise par les lasers. De même que pour Le dispositif décrit dans la figure 2, les impulsions du faisceau S1 doivent être synchronisées avec celles du faisceau S2, la du- rée de vie des transitions étant environ égale à cettle des impulsions, c'est-à-dire de l'ordre de queLques dizaines de ns. Pour ceLa on utilise une ligne à re- tard qui est une "cavité sans atomes". On injecte pour cela à travers un prisme de GLan le faisceau S1 qui est réfléchi vers une zone extérieure aux zones d'in- teraction 23. Dans cette zone, le faisceau S1 effectue des alLers-retours successifs sur Lui-même grâce à des miroirs-plans placés à chaque extrémité de cette cavi- té et est libéré comme précédemment par application d'une tension sur une cellule de Pockels située sur son parcours. La figure 6 représente un exemple de moyens 11 permettant de superposer plusieurs faisceaux cons- tituant le faisceau S1 Comme on l'a vu précédemment, le faisceau S d'excitation sélective est constitué généralement par plusieurs faisceaux S'1, S"1,... Si de Longueurs S (n) d oger d'ondes respectivement 'î, X"1, avec n en- tier au moins égal à 1. Ces faisceaux doivent donc être à la fois divisés puis superposés pour être in- jectés dans le système conforme à l'invention. On uti- lise donc pour diviser et superposer plusieurs fais- ceaux un ensembLe de miroirs-plans placés à 45e par rapport à la direction de propagation de ces fais- ceaux. Dans l'exemple de la figure 4, on considère comme dans le cas de la séparation isotopique de U235 de la vapeur d'uranium trois faisceaux S'V s" et S'" de longueurs d'ondes respectivement X'1, A"1, et "'. Ces faisceaux sont divisés et superposés par des lames séparatrices successives 51, 53, 55, 57 de coef- ficient de réflexion 0,5, les faisceaux résultants S1 étant dirigés dans des directions de propagation pa- rallèLes par des miroirs-plans 59, 61, 63, 65 à ré- flexion totale vers les différentes entrées de l'en- ceinte du système conforme à l'invention. Dans cet exemple, les miroirs plans 60 et 62 permettent unique- ment d'envoyer les faisceaux S'I et S." respectivement sur les Lames séparatrices 51 et 57. Ainsi, une moitié des faisceaux S'1 et S" arrivant sur la lame 51 suivant deux directions ortho- gonaLes, est transmise tandis que l'autre moitié est réfLéchie. Chaque moitié transmise de l'un des fais- ceaux se superpose à la moitié réfLéchie de l'autre faisceau et inversement. Ces moitiés de faisceaux su- perposés sont divisées à nouveau en deux par les lames 53 et 55. De même, Le faisceau S"' est divisé en deux par la lame 57, Les faisceaux résultants étant à nou- veau divisés par Les lames 53 et 55 se superposant ainsi aux faisceaux divisés provenant de S'1 et S1. On obtient de cette façon quatre faisceaux S résultant de la superposition et la division en quatre des fais- ceaux S'1, S' et S.';. Par des divisions successives on peut obtenir autant de faisceaux S1 de même lon- gueur d'onde que le système conforme à L'invention en nécessite. La figure 7 représente une installation con- nue permettant de vaporiser la matière dont on veut extraire un isotope et de collecter cet isotope Lors- qu'iL est ionisé. Ce type d'installation est utilisé pour séparer l'isotope U235 de l'uranium ou pour puri- fier le palladium en éliminant L'isotope Pd107. La ma- tière, sous forme de Lingot 67 est chauffée par bom- bardement électronique suivant une ligne 69, jusqu'à La température d'évaporation de cette matière. Les atomes vaporisés ont une énergie cinéti- que importante. Les atomes vaporisés à l'intérieur d'un angle e sont alors irradiés par Les faisceaux Lasers S1 et S2 introduits dans cette instaLLation suivant un système conforme à l'invention. Le faisceau S1 excite sélectivement U235 tandis que Le faisceau S ionise les atomes préalablement excités. De part et d'autre des faisceaux lasers qui traversent la vapeur et interagissent avec celle-ci sont disposées des pLa- ques collectrices 71 entre lesquelles un champ éLec- trique est créé. Les atomes ionisés sont déviés par ce champ puis collectés par les plaques 71. Les atomes neutres non ionisés poursuivent leur chemin vers une cible 72 o la vapeur se condense. Le nombre de plaques 71 nécessaires pour exploiter au mieux les atomes émis dans l'angle e est déterminé par l'espacement maximal entre les plaques 71 compatible avec un minimum d'échange de charges entre les ions et les atomes neutres. Le système conforme à l'invention est, comme on l'a vu précédemment, applicable également au procé- dé moléculaire de séparation isotopique. Dans ce cas, les molécules sont tout d'abord excitées par un pre- mier faisceau S1 puis photodissociées par un deuxième faisceau S2. La séparation de ces molécules dissociées se fait notamment par condensation. Ainsi, le système conforme à L'invention, quelles que soient les variantes utilisées, permet de compenser la faible section efficace de la transition correspondant à la transformation de l'espèce à ex- traire, c'est-à-dire de l'ionisation ou de la photo- dissociation, tout en optimisant l'interaction pho- tons-matière. REVENDICATIONS 1. Système permettant l'obtention d'une réaction sélective dans des processus photochimiques à partir de faisceaux lasers, comprenant: - dans une enceinte fermée (9), le corps dont on veut extraire une espèce, ce corps étant sous forme d'un écoulement de vapeur, - des sources Lasers émettant vers cette enceinte (9), un faisceau S1 permettant une excitation sélective de l'espèce à extraire et un faisceau S2 permettant une transformation de cette espèce excitée, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de répar- tition des faisceaux comprenant: - des moyens (11, 12) pour superposer des (n) faisceaux S', S"1,..,S1n, avec n entier égaL au moins à 1, et pour constituer plusieurs faisceaux S1 que L'on introduit en plusieurs endroits à travers la vapeur à traiter, - des moyens (13, 20, 24, 29, 30) d'intro- duction dans L'enceinte des faisceaux résultants S1 et du faisceau S2 de façon à Les rendre colinéaires tout en Les distinguant par une de leurs caractéristiques, ces moyens d'introduction étant répartis périodique- ment sur des bras paraLLèles (15) définissant des di- rections de propagation de ces faisceaux dans L'en- ceinte (9). 2. Système selon La revendication 1, carac- térisé en ce qu'il comprend en outre, des lames quart d'onde (31, 32) permettant d'obtenir une polarisation circulaire (28) des faisceaux S1 et S2, situés après et avant les moyens d'introduction (13). 3. Système selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'introduction des faisceaux S1 et du faisceau S2 dans L'enceinte (9) comprennent des prismes de Glan (13, , 24) dans lesqueLs ces faisceaux sont injectés avec deux polarisations orthogonales (25, 27) et selon des directions permettant après leur passage dans ces prismes d'être colinéaires, chaque prisme étant situé sur un bras (15) aux endroits o S1 est réintroduit dans l'enceinte (9). 4. Système selon l'une queLconque des reven- dications 1, 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de repli (17, 19, 21, 20, 24) des faisceaux S et S selon des bras (15) parallèles. 5. Système seLon La revendication 1, carac- térisé en ce que les moyens d'introduction des fais- ceaux S1 et du faisceau S2 dans L'enceinte (9), en fonctionnement en cavité, comprennent un prisme de Glan (29, 30) à chaque extrémité d'un bras (15) cor- respondant à une direction de propagation des fais- ceaux S1 et S2 dans la vapeur et sur chacun des bras (15) dans l'enceinte (9), chacun des faisceaux S1 et S2 est introduit avec la même polarisation (27) dans un des prismes de Glan (29, 30) et selon des direc- tions permettant après leur passage dans ces prismes (29, 30) d'avoir la même direction de propagation, correspondant à un bras (15), mais en sens opposé. 6. Système selon l'une quelconque des reven- dications 1 et 5, caractérisé en ce qu'en fonctionne- ment en cavité, il comprend des moyens de renvoi des faisceaux S1 et S2 sur eux-mêmes, ces moyens compre- nant des miroirs-plans (33, 35) associés à des cellu- les de Pockels (37, 39), les ensembles miroir-plan et cellule de Pockels (33, 37) et (35, 39) étant situés symétriquement à chaque extrémité des bras (15) et des moyens de repli du faisceau S2 vers d'autres bras (15), ces moyens comprenant une cellule de Pockels (41) située sur chaque bras (15). 7. Système selon l'une quelconque des reven- dications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens (11, 12) pour superposer les faisceaux S., S"1-..., S(n) de ma- nière à constituer Les faisceaux S1 comprennent un ensemble de Lames semitransparentes (51, 53, 55, 57,...) de coefficient de réflexion 0,5 qui divise successivement en deux les différents faisceaux S'a, s1,... Sln) tout en superposant Les faisceaux divi- sés pour obtenir Les différents faisceaux S1 utiLisés dans Le système.