Magia Malofta Tero -Elemento: Ytterbium

Ytterbium: Atoma numero 70, atoma pezo 173.04, elementa nomo derivita de ĝia malkovra loko. La enhavo de ytterbium en la ŝelo estas 0.000266%, ĉefe ĉeestanta en fosforito kaj nigraj raraj oraj tavoloj. La enhavo en monazito estas 0,03%, kaj estas 7 naturaj izotopoj

Malkovrita

De: Marinak

Tempo: 1878

Loko: Svislando

En 1878, svisaj kemiistoj Jean Charles kaj G Marignac malkovris novan raran teran elementon en "erbio". En 1907, Ulban kaj Weils atentigis, ke Marignac disigis miksaĵon de lutetia rusto kaj ytterbium -rusto. Memore al la malgranda vilaĝo nomata Yteerby proksime de Stokholmo, kie oni malkovris yttrium -ercon, ĉi tiu nova elemento estis nomita Ytterbium kun la simbolo YB.

Elektrona agordo

Elektrona agordo
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F14

Metalo

Metala ytterbium estas arĝenta griza, duktila, kaj havas molan teksturon. Ĉe ĉambra temperaturo, ytterbium povas esti malrapide oksidita per aero kaj akvo.

Estas du kristalaj strukturoj: α- La tipo estas vizaĝa centrita kuba kristala sistemo (ĉambra temperaturo -798 ℃); β- La tipo estas korpa centrita kuba (super 798 ℃) krado. Fandpunkto 824 ℃, bolanta punkto 1427 ℃, relativa denseco 6.977 （α- tipo), 6.54 （β- tipo).

Nesolvebla en malvarma akvo, solvebla en acidoj kaj likva amoniako. Ĝi estas sufiĉe stabila en la aero. Simile al Samario kaj Europium, ytterbium apartenas al la varia valenta malofta tero, kaj ankaŭ povas esti en pozitiva divalenta stato aldone al esti kutime trivalenta.

Pro ĉi tiu ŝanĝiĝema valenta karakterizaĵo, la preparado de metala ytterbium ne devas esti efektivigita per elektrolizo, sed per redukta distila metodo por preparado kaj purigo. Kutime, lantana metalo estas uzata kiel reduktanta agento por redukta distilado, uzante la diferencon inter la alta vapora premo de ytterbium -metalo kaj la malalta vaporo -premo de lantana metalo. Alternative,Thulium, ytterbium, kajLUTETIONkoncentriĝoj povas esti uzataj kiel krudmaterialoj, kajMetala Lanthanumuzeblas kiel reduktanta agento. Sub altaj temperaturaj vakuaj kondiĉoj de> 1100 ℃ kaj <0.133PA, metala ytterbium povas esti rekte ĉerpita per redukta distilado. Kiel Samario kaj Europium, ytterbium ankaŭ povas esti apartigita kaj purigita per malseka redukto. Kutime, tulium, ytterbium kaj lutetium -koncentriĝoj estas uzataj kiel krudaj materialoj. Post dissolvo, ytterbium estas reduktita al divalenta stato, kaŭzante signifajn diferencojn en propraĵoj, kaj poste apartigitaj de aliaj trivalentaj raraj teroj. La produktado de alta purecoytterbium -rustoestas kutime efektivigita per eltira kromatografio aŭ jona interŝanĝa metodo。

Apliko

Uzita por fabrikado de specialaj alojoj. Ytterbium -alojoj estis aplikitaj en denta medicino por metalurgiaj kaj kemiaj eksperimentoj.

En la lastaj jaroj, Ytterbium aperis kaj rapide disvolviĝis en la kampoj de fibra optika komunikado kaj lasera teknologio.

Kun la konstruado kaj disvolviĝo de la "Informa Ŝoseo", komputilaj retoj kaj longdistancaj optikaj fibraj transdonaj sistemoj havas ĉiam pli altajn postulojn por la agado de optikaj fibraj materialoj uzataj en optika komunikado. Ytterbium -jonoj, pro siaj bonegaj spektraj proprietoj, povas esti uzataj kiel fibraj amplifaj materialoj por optika komunikado, same kiel erbio kaj tulium. Kvankam rara Tera Elemento Erbium daŭre estas la ĉefa ludanto en la preparado de fibraj amplifiloj, tradiciaj erbium-dopitaj kvarcaj fibroj havas malgrandan gajnan larĝan bandon (30nm), malfaciligante la postulojn de altrapida kaj altrapida informa transdono. YB3+jonoj havas multe pli grandan absorban sekcion ol ER3+jonoj ĉirkaŭ 980nm. Per la sentiviga efiko de YB3+kaj la energia translokado de erbio kaj ytterbium, la 1530nm -lumo povas esti tre plibonigita, tiel multe plibonigante la amplifan efikecon de la lumo.

En la lastaj jaroj, Erbium Ytterbium Co dopita fosfata vitro estis ĉiam pli favorita de esploristoj. Fosfato kaj fluorofosfataj okulvitroj havas bonan kemian kaj termikan stabilecon, same kiel larĝan infraruĝan transmitancon kaj grandajn ne-unuformajn larĝajn trajtojn, igante ilin idealaj materialoj por larĝa bando kaj alta gajno Erbium-dopita amplifiga fibro-vitro. YB3+dopitaj fibraj amplifiloj povas atingi potencan amplifadon kaj malgrandan signalan amplifadon, igante ilin taŭgaj por kampoj kiel fibraj optikaj sensiloj, libera spaca lasera komunikado kaj ultra mallonga pulsa amplifado. Ĉinio nuntempe konstruis la plej grandan ununuran kanalan kapaciton kaj plej rapidan rapidan optikan transdonan sistemon, kaj havas la plej larĝan informŝoseon en la mondo. Ytterbium dopita kaj aliaj raraj teraj dopitaj fibraj amplifiloj kaj laseraj materialoj ludas gravegan kaj signifan rolon en ili.

La spektraj trajtoj de ytterbium ankaŭ estas uzataj kiel altkvalitaj laseraj materialoj, ambaŭ kiel laseraj kristaloj, laseraj okulvitroj kaj fibraj laseroj. As a high-power laser material, ytterbium doped laser crystals have formed a huge series, including ytterbium doped yttrium aluminum garnet (Yb: YAG), ytterbium doped gadolinium gallium garnet (Yb: GGG), ytterbium doped calcium fluorophosphate (Yb: FAP), ytterbium doped strontium Fluorofosfato (YB: S-FAP), ytterbium dopita yttrium vanadate (YB: YV04), ytterbium dopita borato, kaj silikato. Semikonduktaĵa lasero (LD) estas nova tipo de pumpila fonto por solidŝtataj laseroj. YB: YAG havas multajn trajtojn taŭgajn por alta potenca LD-pumpado kaj fariĝis lasera materialo por alta potenca LD-pumpado. YB: S-FAP-kristalo povas esti uzata kiel lasera materialo por lasera nuklea fandado en la estonteco, kiu allogis la atenton de homoj. En agordeblaj laseraj kristaloj, ekzistas kromo ytterbium holmium yttrium aluminia galio granato (Cr, Yb, HO: YAGG) kun ondolongoj inter 2,84 ĝis 3,05 μ kontinue alĝustigeblaj inter m. Laŭ statistikoj, la plej multaj el la infraruĝaj kapoj uzataj en misiloj ĉirkaŭ la mondo uzas 3-5 μ tial la disvolviĝon de CR, YB, HO: YSGG-laseroj povas doni efikan interferon por mezaj infraruĝaj armiloj de meza infraruĝo kaj havas gravan militan signifon. Ĉinio atingis serion de novigaj rezultoj kun internacia altnivela nivelo en la kampo de Ytterbium dopitaj laseraj kristaloj (YB: YAG, YB: FAP, YB: SFAP, ktp.), Solvante ŝlosilajn teknologiojn kiel kristala kresko kaj lasero rapida, pulsa, kontinua kaj alĝustigebla eligo. La esplorrezultoj estis aplikitaj en nacia defendo, industrio kaj scienca inĝenierado, kaj Ytterbium dopitaj kristalaj produktoj estis eksportitaj al multnombraj landoj kaj regionoj kiel Usono kaj Japanio.

Alia ĉefa kategorio de laseraj materialoj de Ytterbium estas lasera vitro. Diversaj altaj emisiaj transversaj laseraj okulvitroj estis evoluigitaj, inkluzive de germanio-telurito, silicio niobate, borato kaj fosfato. Pro la facileco de vitra muldado, ĝi povas esti farita en grandajn grandecojn kaj havas trajtojn kiel alta lumo-transmittance kaj alta unuformeco, ebligante produkti altajn potencajn laserojn. La familiara rara tera lasera vitro kutimis ĉefe neodimia vitro, kiu havas disvolvan historion de pli ol 40 jaroj kaj matura produktado kaj aplika teknologio. Ĝi ĉiam estis la preferata materialo por alt-potencaj laseraj aparatoj kaj estis uzata en eksperimentaj aparatoj kaj laseraj armiloj de nuklea fandado. La alt-potencaj laseraj aparatoj konstruitaj en Ĉinio, konsistantaj el lasera neodimio-vitro kiel la ĉefa lasera mezumo, atingis la altnivelan nivelon de la mondo. Sed lasera neodimio -vitro nun alfrontas potencan defion de lasera ytterbium -vitro.

En la lastaj jaroj, granda nombro da studoj montris, ke multaj proprietoj de lasera ytterbium -vitro superas tiujn de neodimio -vitro. Pro la fakto, ke Ytterbium dopita luminesko nur havas du energiajn nivelojn, la energia stokado -efikeco estas alta. Je la sama gajno, ytterbium -vitro havas energian stokan efikecon 16 fojojn pli alta ol neodimio -vitro, kaj fluoreskan vivdaŭron 3 fojojn ol tiu de neodimio. Ĝi ankaŭ havas avantaĝojn kiel alta dopada koncentriĝo, absorba larĝa bando, kaj povas esti rekte pumpita de duonkonduktaĵoj, igante ĝin tre taŭga por alt-potencaj laseroj. Tamen, la praktika apliko de Ytterbium -lasera vitro ofte dependas de la helpo de neodimio, kiel uzi ND3+kiel sentivigilon por fari ytterbium -laseron -vitron funkcii ĉe ĉambra temperaturo kaj μ lasero -emisio estas atingita ĉe M -ondolongo. Do, Ytterbium kaj Neodimio estas ambaŭ konkurantoj kaj kunlaboraj partneroj en la kampo de Lasera Vitro.

Alĝustigante la vitran kunmetaĵon, multaj lumineskaj ecoj de Ytterbium -lasera vitro povas esti plibonigitaj. Kun la disvolviĝo de alt-potencaj laseroj kiel la ĉefa direkto, laseroj faritaj de ytterbium lasera vitro estas ĉiam pli vaste uzataj en moderna industrio, agrikulturo, medicino, scienca esplorado kaj militaj aplikoj.

Milita uzo: Uzado de la energio generita de nuklea fandado kiel energio ĉiam estis atendata celo, kaj atingi kontrolitan nuklean fandadon estos grava rimedo por la homaro por solvi energiajn problemojn. Ytterbium dopita lasera vitro fariĝas la preferata materialo por atingi inerciajn limojn de fandado (ICF) en la 21a jarcento pro sia bonega lasera agado.

Laseraj armiloj uzas la enorman energion de lasera trabo por bati kaj detrui celojn, generante temperaturojn de miliardoj da gradoj Celsius kaj rekte atakante je la lumo. Ili povas esti nomataj Nadana kaj havas grandan letalecon, precipe taŭgajn por modernaj aerdefendaj armilsistemoj en militado. La bonega agado de Ytterbium dopita lasera vitro igis ĝin grava baza materialo por fabrikado de alt-potencaj kaj altfrekvencaj laseraj armiloj.

Fibra Lasero estas rapide evoluanta nova teknologio kaj ankaŭ apartenas al la kampo de laseraj vitraj aplikoj. Fibra Lasero estas lasero, kiu uzas fibron kiel laseron, kiu estas produkto de la kombinaĵo de fibro kaj lasera teknologio. Ĝi estas nova lasera teknologio disvolvita surbaze de Erbium -dopita fibro -amplifilo (EDFA) teknologio. Fibra lasero estas kunmetita de duonkonduktila lasera diodo kiel la pumpfonto, fibra optika ondo -gvidilo kaj gajno -mezumo, kaj optikaj komponentoj kiel kradaj fibroj kaj paroj. Ĝi ne bezonas mekanikan alĝustigon de la optika vojo, kaj la mekanismo estas kompakta kaj facile integra. Kompare kun tradiciaj solidŝtataj laseroj kaj duonkonduktaĵaj laseroj, ĝi havas teknologiajn kaj agadajn avantaĝojn kiel alta trabo-kvalito, bona stabileco, forta rezisto al media interfero, neniu ĝustigo, neniu bontenado kaj kompakta strukturo. Pro la fakto, ke la dopaj jonoj estas ĉefe ND+3, YB+3, ER+3, TM+3, HO+3, kiuj uzas rarajn terajn fibrojn kiel gajnajn rimedojn, la fibro -lasero disvolvita de la kompanio ankaŭ povas esti nomata rara tera fibro -lasero.

Lasero-Apliko: Alta Potenco Ytterbium dopita duobla vestita fibro-lasero fariĝis varma kampo en solida ŝtata lasera teknologio internacie en la lastaj jaroj. Ĝi havas la avantaĝojn de bona trabo -kvalito, kompakta strukturo kaj alta konverta efikeco, kaj havas larĝajn aplikajn perspektivojn en industria prilaborado kaj aliaj kampoj. Duoblaj vestitaj ytterbium -dopaj fibroj taŭgas por duonkondukta lasero -pumpado, kun alta kuniga efikeco kaj alta lasera elira potenco, kaj estas la ĉefa disvolva direkto de Ytterbium -dopaj fibroj. La duobla vesto de Ĉina Dopita Fibra Teknologio ne plu egalas kun la progresinta nivelo de fremdaj landoj. La ytterbium dopita fibro, duobla vestita ytterbium dopita fibro, kaj erbium ytterbium co dopita fibro evoluinta en Ĉinio atingis la altnivelan nivelon de similaj eksterlandaj produktoj koncerne rendimenton kaj fidindecon, havas kostajn avantaĝojn kaj havas kernajn patentitajn teknologiojn por multoblaj produktoj kaj metodoj.

La mondfama germana IPG-Lasera Kompanio ĵus anoncis, ke ilia ĵus lanĉita Ytterbium dopita fibra lasera sistemo havas bonegajn trabajn trajtojn, pumpilan vivon de pli ol 50000 horoj, centra emisia ondolongo de 1070Nm-1080Nm, kaj elira potenco de ĝis 20kW. Ĝi estis aplikita en fajna veldado, tranĉado kaj roka borado.

Laseraj materialoj estas la kerno kaj fundamento por disvolviĝo de lasera teknologio. Ĉiam estis diro en la lasera industrio, ke 'unu generacio de materialoj, unu generacio de aparatoj'. Por disvolvi progresintajn kaj praktikajn laserajn aparatojn, necesas unue posedi altfrekvencajn laserajn materialojn kaj integri aliajn koncernajn teknologiojn. Ytterbium dopitaj lasero-kristaloj kaj lasera vitro, kiel la nova forto de solidaj laseraj materialoj, antaŭenigas la novigan disvolviĝon de fibra optika komunikado kaj lasera teknologio, precipe en tranĉaj laseraj teknologioj kiel alt-potencaj nukleaj fandaj laseroj, alt-energiaj kahelaj laseroj, kaj alt-energiaj fandaj laseroj.

Krome, ytterbium ankaŭ estas uzata kiel fluoreska pulvora aktivigilo, radio -ceramiko, aldonaĵoj por elektronikaj komputilaj memoraj komponentoj (magnetaj bobeloj), kaj optikaj vitraj aldonaĵoj. Oni devas rimarki, ke yttrium kaj yttrio estas ambaŭ maloftaj teraj elementoj. Kvankam estas signifaj diferencoj en anglaj nomoj kaj elementaj simboloj, la ĉina fonetika alfabeto havas la samajn silabojn. En iuj ĉinaj tradukoj, la yttrium foje estas erare nomata ittrio. En ĉi tiu kazo, ni devas spuri la originalan tekston kaj kombini elementajn simbolojn por konfirmi.