Iterbio: atomnumero 70, atompezo 173.04, elementonomo derivita de ĝia malkovrloko. La enhavo deiterbioen la krusto estas 0,000266%, ĉefe ĉeestanta en fosforito kaj nigraj raraj ortavoloj, dum la enhavo en monazito estas 0,03%, kun 7 naturaj izotopoj.
Malkovrante Historion
Malkovrita de: Marinak
Tempo: 1878
Loko: Svislando
En 1878, la svisaj kemiistoj Jean Charles kaj G Marignac malkovris novan raran teran elementon en "erbio". En 1907, Ulban kaj Weils atentigis, ke Marignac apartigis miksaĵon de lutecia oksido kaj iterbia oksido. Memore al la malgranda vilaĝo nomata Yteerby apud Stokholmo, kie oni malkovris itrian ercon, ĉi tiu nova elemento estis nomita Iterbio kun la simbolo Yb.
Elektrona konfiguracio
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Metalo
Metala iterbioestas arĝentgriza, muldebla, kaj havas molan teksturon. Ĉe ĉambra temperaturo, iterbio povas esti malrapide oksidigita per aero kaj akvo.
Ekzistas du kristalstrukturoj: α- La tipo estas faccentrita kuba kristalsistemo (ĉambra temperaturo -798 ℃); β- La tipo estas korpocentrita kuba krado (super 798 ℃). Fandopunkto 824 ℃, bolpunkto 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 eŭropio, iterbio apartenas al la variavalenta rara tero, kaj povas ankaŭ esti en pozitiva duvalenta stato krom esti kutime trivalenta.
Pro ĉi tiu varia valenta karakterizaĵo, la preparado de metala iterbio ne devus esti efektivigita per elektrolizo, sed per redukta distila metodo por preparado kaj purigo. Kutime,lantana metaloestas uzata kiel redukta agento por redukta distilado, utiligante la diferencon inter la alta vaporpremo de iterbia metalo kaj la malalta vaporpremo de lantana metalo. Alternative,tulio, iterbio, kajluteciokoncentratoj povas esti uzataj kiel krudmaterialoj, kaj metala lantano povas esti uzata kiel reduktanta agento. Sub altaj temperaturoj kaj vakuaj kondiĉoj de >1100 ℃ kaj <0.133Pa, metala iterbio povas esti rekte ekstraktita per redukta distilado. Kielsamariokajeŭropio,Iterbio ankaŭ povas esti apartigita kaj purigita per malseka redukto. Kutime, tulio-, iterbio- kaj lutecio-koncentraĵoj estas uzataj kiel krudmaterialoj. Post dissolvo, iterbio estas reduktita al duvalenta stato, kaŭzante signifajn diferencojn en ecoj, kaj poste apartigita de aliaj trivalentaj raraj teroj. La produktado de altpureca iterbia oksido kutime efektiviĝas per ekstrakta kromatografio aŭ jona interŝanĝa metodo.
Apliko
Uzata por fabrikado de specialaj alojoj.Iterbiaj alojojestis aplikitaj en dentala medicino por metalurgiaj kaj kemiaj eksperimentoj.
En la lastaj jaroj, iterbio aperis kaj rapide disvolviĝis en la kampoj de fibrooptika komunikado kaj laserteknologio.
Kun la konstruado kaj disvolviĝo de la "informa aŭtovojo", komputilaj retoj kaj longdistancaj optikfibraj transmisisistemoj havas ĉiam pli altajn postulojn por la funkciado de optikfibraj materialoj uzataj en optika komunikado. Iterbiaj jonoj, pro siaj bonegaj spektraj ecoj, povas esti uzataj kiel fibraj amplifikaj materialoj por optika komunikado, same kiel...erbiokajtulioKvankam rara tera elemento erbio ankoraŭ estas la ĉefa ludanto en la preparado de fibraj amplifiloj, tradiciaj erbio-dopitaj kvarcaj fibroj havas malgrandan gajnolarĝon (30 nm), kio malfaciligas plenumi la postulojn de altrapida kaj altkapacita informtransdono. Yb3+-jonoj havas multe pli grandan sorban sekcon ol Er3+-jonoj ĉirkaŭ 980 nm. Per la sensiviga efiko de Yb3+ kaj la energitransdono de erbio kaj iterbio, la 1530 nm-lumo povas esti multe plibonigita, tiel multe plibonigante la amplifikan efikecon de la lumo.
En la lastaj jaroj, erbio-iterbio-kun-dopita fosfatvitro estas pli kaj pli ŝatata de esploristoj. Fosfataj kaj fluorofosfataj vitroj havas bonan kemian kaj termikan stabilecon, same kiel larĝan infraruĝan transmitancon kaj grandajn neunuformajn plilarĝiĝajn karakterizaĵojn, igante ilin idealaj materialoj por larĝbenda kaj alt-gajna erbio-dopita amplifikado de fibrovitro. Yb3+-dopitaj fibraj amplifiloj povas atingi potencan amplifikadon kaj malgrandan signalan amplifikadon, igante ilin taŭgaj por kampoj kiel fibrooptikaj sensiloj, liberspaca lasera komunikado kaj ultramallong-pulsa amplifikado. Ĉinio nuntempe konstruis la plej grandan unu-kanalan kapaciton kaj plej rapidan optikan transmisian sistemon en la mondo, kaj havas la plej larĝan informan aŭtovojon en la mondo. Iterbio-dopitaj kaj aliaj raraj teroj dopitaj fibraj amplifiloj kaj laseraj materialoj ludas decidan kaj signifan rolon en ili.
La spektraj karakterizaĵoj de iterbio ankaŭ estas uzataj kiel altkvalitaj laseraj materialoj, kaj kiel laseraj kristaloj, laseraj vitroj, kaj fibraj laseroj. Kiel altpotenca lasera materialo, iterbio-dopitaj laseraj kristaloj formis grandegan serion, inkluzive de iterbio-dopitajitrio aluminiogrenato (Yb: YAG), dopita per iterbiogadoliniogaliuma grenato (Yb: GGG), iterbio dopita kalcia fluorofosfato (Yb: FAP), iterbio dopita stroncia fluorofosfato (Yb: S-FAP), iterbio dopita itria vanadato (Yb: YV04), iterbio dopita borato, kaj silikato. Duonkondukta lasero (LD) estas nova tipo de pumpfonto por solidstataj laseroj. Yb: YAG havas multajn karakterizaĵojn taŭgajn por alt-potenca LD-pumpado kaj fariĝis lasera materialo por alt-potenca LD-pumpado. Yb: S-FAP-kristalo povus esti uzata kiel lasera materialo por lasera nuklea fuzio en la estonteco, kio altiris la atenton de homoj. Inter agordeblaj laseraj kristaloj, ekzistas kromo-iterbio-holmio-itrio-aluminio-galia grenato (Cr, Yb, Ho: YAGG) kun ondolongoj variantaj de 2,84 ĝis 3,05 μ. Kontinue alĝustigebla inter m. Laŭ statistikoj, plej multaj el la infraruĝaj eksplodiloj uzataj en misiloj tra la mondo uzas 3-5 μ. Tial, la disvolviĝo de Cr, Yb, Ho: YSGG-laseroj povas provizi efikan interferon por mez-infraruĝaj gvidataj armilkontraŭrimedoj, kaj havas gravan militan signifon. Ĉinio atingis serion da novigaj rezultoj kun internacia altnivela nivelo en la kampo de iterbio-dopitaj laserkristaloj (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP, ktp.), solvante ŝlosilajn teknologiojn kiel kristalkresko kaj lasera rapida, pulsa, kontinua kaj alĝustigebla eligo. La esplorrezultoj estis aplikitaj en nacia defendo, industrio kaj scienca inĝenierado, kaj iterbio-dopitaj kristalproduktoj estis eksportitaj al pluraj landoj kaj regionoj kiel Usono kaj Japanio.
Alia grava kategorio de iterbiaj laseraj materialoj estas lasera vitro. Diversaj laseraj vitroj kun alta emisia transversa sekco estis evoluigitaj, inkluzive de germaniuma telurito, silicia niobato, borato kaj fosfato. Pro la facileco de vitromuldado, ĝi povas esti farita en grandajn grandecojn kaj havas karakterizaĵojn kiel alta lumtransmisio kaj alta homogeneco, ebligante produkti altpotencajn laserojn. La konata raratera lasera vitro iam estis ĉefe uzata...neodimovitro, kiu havas disvolvan historion de pli ol 40 jaroj kaj maturan produktadon kaj aplikan teknologion. Ĝi ĉiam estis la preferata materialo por altpotencaj laseraj aparatoj kaj estis uzata en nukleaj fuziaj eksperimentaj aparatoj kaj laseraj armiloj. La altpotencaj laseraj aparatoj konstruitaj en Ĉinio, konsistantaj el laseroneodimovitro kiel la ĉefa lasera medio, atingis la mondan altnivelan nivelon. Sed lasera neodima vitro nun alfrontas potencan defion de lasera iterbia vitro.
En la lastaj jaroj, granda nombro da studoj montris, ke multaj ecoj de lasera iterbia vitro superas tiujn deneodimovitro. Pro la fakto, ke iterbio dopita luminesko havas nur du energinivelojn, la energia stoka efikeco estas alta. Ĉe la sama gajno, iterbio-vitro havas energian stokan efikecon 16-oble pli altan ol neodima vitro, kaj fluoreskan vivdaŭron 3-oble pli altan ol tiu de neodima vitro. Ĝi ankaŭ havas avantaĝojn kiel alta dopa koncentriĝo, absorba bendlarĝo, kaj povas esti rekte pumpita per duonkonduktaĵoj, kio igas ĝin tre taŭga por altpotencaj laseroj. Tamen, la praktika apliko de iterbio-lasera vitro ofte dependas de la helpo de neodimo, ekzemple uzante Nd3+ kiel sensivigilon por funkciigi iterbio-laseran vitron je ĉambra temperaturo kaj μ lasera emisio estas atingita je m ondolongo. Do, iterbio kaj neodimo estas kaj konkurantoj kaj kunlaborantaj partneroj en la kampo de lasera vitro.
Per alĝustigo de la vitrokonsisto, multaj lumineskaj ecoj de iterbia laservitro povas esti plibonigitaj. Kun la disvolviĝo de altpotencaj laseroj kiel ĉefa direkto, laseroj faritaj el iterbia laservitro estas ĉiam pli vaste uzataj en moderna industrio, agrikulturo, medicino, scienca esplorado kaj militaj aplikoj.
Milita uzo: Uzi la energion generitan per nuklea fuzio kiel energion ĉiam estis atendata celo, kaj atingi kontrolitan nuklean fuzion estos grava rimedo por la homaro solvi energiajn problemojn. Iterbio-dopita laservitro fariĝas la preferata materialo por atingi plibonigojn de inercia kunfanda fuzio (ICF) en la 21-a jarcento pro sia bonega lasera agado.
Laserarmiloj uzas la grandegan energion de lasera radio por trafi kaj detrui celojn, generante temperaturojn de miliardoj da celsiusgradoj kaj rekte atakante je lumrapideco. Ili povas esti nomataj Nadana kaj havas grandan letalecon, aparte taŭgajn por modernaj aerdefendaj armilsistemoj en militado. La bonega funkciado de iterbio-dopita laservitro igis ĝin grava bazmaterialo por fabrikado de altpotencaj kaj alt-efikecaj laserarmiloj.
Fibra lasero estas rapide evoluanta nova teknologio kaj ankaŭ apartenas al la kampo de laservitraj aplikoj. Fibra lasero estas lasero, kiu uzas fibron kiel laseran medion, kio estas produkto de la kombinaĵo de fibro kaj lasera teknologio. Ĝi estas nova lasera teknologio evoluigita surbaze de erbio-dopita fibra amplifilo (EDFA) teknologio. Fibra lasero konsistas el duonkondukta laserdiodo kiel pumpfonto, fibrooptika ondgvidilo kaj gajna medio, kaj optikaj komponantoj kiel kradaj fibroj kaj kupliloj. Ĝi ne postulas mekanikan alĝustigon de la optika vojo, kaj la mekanismo estas kompakta kaj facile integrebla. Kompare kun tradiciaj solidstataj laseroj kaj duonkonduktaj laseroj, ĝi havas teknologiajn kaj funkciajn avantaĝojn kiel altan lumkvaliton, bonan stabilecon, fortan reziston al media interfero, neniun alĝustigon, neniun prizorgadon kaj kompaktan strukturon. Pro la fakto, ke la dopitaj jonoj estas ĉefe Nd+3, Yb+3, Er+3, Tm+3, Ho+3, kiuj ĉiuj uzas raraterajn fibrojn kiel gajnan medion, la fibra lasero evoluigita de la kompanio ankaŭ povas esti nomata raratera fibra lasero.
Apliko de lasero: Alt-potenca iterbio-dopita duoble-kovrita fibra lasero fariĝis varma kampo en solidstata lasera teknologio internacie en la lastaj jaroj. Ĝi havas la avantaĝojn de bona lumkvalito, kompakta strukturo kaj alta konverta efikeco, kaj havas larĝajn aplikajn perspektivojn en industria prilaborado kaj aliaj kampoj. Duoble-kovritaj iterbio-dopitaj fibroj taŭgas por duonkondukta lasera pumpado, kun alta kupliga efikeco kaj alta lasera elira potenco, kaj estas la ĉefa disvolva direkto de iterbio-dopitaj fibroj. La ĉina duoble-kovrita iterbio-dopita fibra teknologio jam ne plu samnivelas kun la progresinta nivelo de fremdaj landoj. La iterbio-dopita fibro, duoble-kovrita iterbio-dopita fibro kaj erbio-iterbio-kun-dopita fibro evoluigitaj en Ĉinio atingis la progresintan nivelon de similaj fremdaj produktoj laŭ rendimento kaj fidindeco, havas kostavantaĝojn kaj havas kernajn patentitajn teknologiojn por multaj produktoj kaj metodoj.
La mondfama germana lasera kompanio IPG ĵus anoncis, ke ilia nove lanĉita iterbio-dopita fibra lasera sistemo havas bonegajn radiokarakterizaĵojn, pumpilvivon de pli ol 50000 horoj, centran emisian ondolongon de 1070nm-1080nm, kaj eliran potencon de ĝis 20KW. Ĝi estis aplikata en fajna veldado, tranĉado kaj rokborado.
Laseraj materialoj estas la kerno kaj fundamento por la disvolviĝo de lasera teknologio. En la lasera industrio ĉiam ekzistis diraĵo, ke "unu generacio de materialoj, unu generacio de aparatoj". Por disvolvi progresintajn kaj praktikajn laserajn aparatojn, necesas unue posedi alt-efikecajn laserajn materialojn kaj integri aliajn koncernajn teknologiojn. Iterbio-dopitaj laseraj kristaloj kaj lasera vitro, kiel la nova forto de solidaj laseraj materialoj, antaŭenigas la novigan disvolviĝon de fibro-optika komunikado kaj lasera teknologio, precipe en pintnivelaj laseraj teknologioj kiel alt-potencaj nukleaj fuziaj laseroj, alt-energiaj batkahellaseroj kaj alt-energiaj armilaj laseroj.
Krome, iterbio ankaŭ estas uzata kiel fluoreska pulvora aktivigilo, radioceramikaĵo, aldonaĵoj por elektronikaj komputilaj memorkomponantoj (magnetaj vezikoj), kaj aldonaĵoj por optika vitro. Indas rimarkigi, ke kaj itrio kaj itrio estas ambaŭ rarateraj elementoj. Kvankam ekzistas signifaj diferencoj en anglaj nomoj kaj elementaj simboloj, la ĉina fonetika alfabeto havas la samajn silabojn. En iuj ĉinaj tradukoj, itrio foje estas erare nomata itrio. En ĉi tiu kazo, ni bezonas spuri la originalan tekston kaj kombini elementajn simbolojn por konfirmi.
Afiŝtempo: 13 septembro 2023