劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)内的一套原子蒸气激光同位素分离装置。图中发出绿光的装置为铜蒸气泵浦激光器，它作为泵浦能量源驱动精密调谐波长的染料激光器（橙色光束）
**原子蒸气激光同位素分离法**，也称**AVLIS**，为一种选择性电离元素（通常是铀）中特定质量的同位素，实现同位素分离的方法。其使用特殊工作波长的调谐激光，原理基于不同质量的同位素吸收光谱存在同位素位移。

较之气体离心法，AVLIS能够实现更低的能耗与更高的分离效率。其分离过程也能减少传统法所带来的较大放射性废料排放量。

另一种与其类似的技术利用激光分离分子而非原子，被称为分子激光同位素分离工艺（MLIS）。

原理
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由于它们的超精细结构差异，235U与238U的吸收光谱存在细微不同：238U的吸收峰位于502.74nm，而235U的吸收峰则移动至502.73nm。AVLIS过程使用可调谐染料激光，这种激光的中心发射波长能被准确调谐，使混合物中的235U吸收光子跃迁至激发态，产生光致游离并电离成离子。电离出的235U离子束被静电场偏置方向进入收集装置，而中性的238U则不受电场影响无碍通过。

一套完整的AVLIS系统由铀蒸发系统、激光系统与尾料收集器组成。铀蒸发系统通常由大功率条带式或扫描式电子束枪组成，打到混合物靶上的能量大于2.5 kW/cm，生成高纯度的气态铀元素。

激光激发
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通常情况下，AVLIS使用的激光器由两级组成：铜蒸气激光器（CVL）与可调脉冲染料激光器。前者的作用是染料激光器的泵浦光源。铜蒸气激光器作为波长、模式可调谐的主振荡器提供窄线宽、低噪声与高波长稳定性的种子光源。 它的输出功率被作为光放大器的染料激光器放大，并最终照射至铀蒸汽样品上。需要指出的是在AVLIS过程中235U原子并非被直接电离，而是吸收一个小于电离能的光子到达激发态，再吸收第二、第三个光子的能量完成电离的逐级电离过程。因此AVLIS的激光装置需三个不同波长的激光照射铀蒸气以完成三光子电离。

分离其它元素的原子蒸气激光同位素（如对锂的同位素分离）通常采用窄线宽的可调谐半导体激光器。

商业化与国际意义
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在1994年，在美国政府史上规模最大的联邦技术转移过程中，AVLIS流程被转让至美国浓缩公司（United States Enrichment Corporation）并实现商业化。但在投资了一亿美元资金后，美国浓缩公司在1996年6月9日取消了AVLIS技术的生产计划。

当前某些国家仍然在持续研究推进AVLIS技术与配套工艺，并使国际社会对核技术监管提出了挑战。 根据目前的公开资料显示，伊朗曾经秘密开展过AVLIS技术的研究计划。但在2003年被曝光后，伊朗政府声称该计划所涉及的实验设施已被拆除。

工艺简史
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公开文献来源显示，AVLIS技术最早于1970年代初分别被前苏联与美国同时发明。在美国，尽管有数个国家实验室参与了AVLIS的早期研究，其主要研究工作实由劳伦斯利弗莫尔国家实验室负责进行。包括澳大利亚（1982-1984）、法国（1984）、印度（1994）与日本（1996）等国家的学术界也陆续发表了可用于AVLIS浓缩铀的可调谐激光器研究。

参见
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* 美国原子能委员会
* 电磁型同位素分离器
* 原子谱线
* 气体扩散法
* 激光
* 核燃料循环
* 核能

参考资料
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1. ↑  L. J. Radziemski, R. W. Solarz, and J. A. Paisner (Eds.), *Laser Spectroscopy and its Applications* (Marcel Dekker, New York, 1987) Chapter 3.
2. ↑  Petr A. Bokhan, Vladimir V. Buchanov, Nikolai V. Fateev, Mikhail M. Kalugin, Mishik A. Kazaryan, Alexander M. Prokhorov, Dmitrij E. Zakrevskii: *Laser Isotope Separation in Atomic Vapor*. Wiley-VCH, Berlin, August 2006, ISBN 3-527-40621-2
3. ↑  F. J. Duarte and L.W. Hillman (Eds.), Dye Laser Principles (Academic, New York, 1990) Chapter 9.
4. ↑  C. E. Webb, High-power dye lasers pumped by copper vapor lasers, in *High Power Dye Lasers*, F. J. Duarte (Ed.) (Springer, Berlin, 1991) Chapter 5.
5. ↑   F. J. Duarte and J. A. Piper, Narrow linewidth high prf copper laser-pumped dye-laser oscillators, *Appl. Opt.* **23**, 1391-1394 (1984).
6. ↑ . Iraqwatch.org.  [2010-11-22]. （原始内容存档于2011-05-14）.
7. ↑  I. E. Olivares, A. E. Duarte, E. A. Saravia, and F. J. Duarte, Lithium isotope separation with tunable diode lasers, *Appl. Opt.* **41**, 2973-2977 (2002).
8. ↑  Ferguson, Charles D.; Boureston, Jack.. Council on Foreign Relations. March–April 2005  [2010-11-22]. （原始内容存档于2010-12-22）.
9. ↑  Ferguson, Charles D.; Boureston, Jack.  (PDF). FirstWatch International. June 17, 2004  [2010-11-22]. （原始内容存档 (PDF)于2013-05-14）.
10. ↑  Paul Rogers.. Oxford Research Group. March 2006  [2010-11-22]. （原始内容存档于2007-02-06）.
11. 1 2  F. J. Duarte.. F. J. Duarte (Ed.) (编).  3rd. Boca Raton: CRC Press. 2016: 371–384. ISBN 9781482261066.

外部链接
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* USEC News Release Cancelling AVLIS
* Report on Iranian AVLIS program （页面存档备份，存于）
* Oxford Research Group report on Iran's nuclear activities.
* Laser isotope separation uranium enrichment（页面存档备份，存于）
* Overview of Uranium Atomic Vapor Laser Isotope Separation （页面存档备份，存于） R.M. Feinburg and R.S. Hargrove. UCRL-ID-114671 August 1993.
* Laser Isotope Separation page at LLNL