Itterbium: àireamh atamach 70, cuideam atamach 173.04, ainm eileamaid a thàinig bhon àite lorg aige. Is e susbaint ytterbium anns an sgudal 0.000266%, sa mhòr-chuid an làthair ann an tasgaidhean fosphorite agus dubh tearc òir. Is e an susbaint ann am monazite 0.03%, agus tha 7 isotopan nàdarra ann
Air a lorg
Le: Marinak
Uair: 1878
Àite: An Eilbheis
Ann an 1878, lorg na ceimigearan às an Eilbheis Jean Charles agus G Marignac eileamaid talmhainn tearc ùr ann an “erbium”. Ann an 1907, chomharraich Ulban agus Weils gun do dhealaich Marignac measgachadh de lutetium oxide agus ytterbium oxide. Mar chuimhneachan air a’ bhaile bheag leis an t-ainm Yteerby faisg air Stockholm, far an deach mèinn yttrium a lorg, chaidh an eileamaid ùr seo ainmeachadh Ytterbium leis an t-samhla Yb.
Rèiteachadh dealain
Rèiteachadh dealain
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Meatailt
Tha ytterbium meatailteach liath airgid, ductile, agus tha inneach bog aige. Aig teòthachd an t-seòmair, faodaidh ytterbium a bhith air a oxidachadh gu slaodach le èadhar agus uisge.
Tha dà structar criostail ann: α- Is e siostam criostal ciùbach aghaidh-mheadhanach (teòthachd an t-seòmair -798 ℃); β- Tha an seòrsa seo na inneal ciùbach le corp (os cionn 798 ℃). Puing leaghaidh 824 ℃, puing goil 1427 ℃, dùmhlachd coimeasach 6.977 （ α- Seòrsa), 6.54 （ β- Seòrsa).
Soluble ann an uisge fuar, soluble ann an acids agus lionn ammonia. Tha e gu math seasmhach san adhar. Coltach ri samarium agus europium, buinidh ytterbium don talamh tearc caochlaideach valence, agus faodaidh e cuideachd a bhith ann an staid adhartach divalent a bharrachd air a bhith mar as trice trivalent.
Mar thoradh air a’ ghnè valence caochlaideach seo, cha bu chòir ullachadh ytterbium meatailteach a bhith air a dhèanamh le electrolysis, ach le bhith a’ lughdachadh dòigh grùdaireachd airson ullachadh agus glanadh. Mar as trice, bidh meatailt lanthanum air a chleachdadh mar àidseant lughdachaidh airson grùdaireachd lughdachadh, a’ cleachdadh an eadar-dhealachaidh eadar cuideam àrd vapor meatailt ytterbium agus cuideam vapor ìosal de mheatailt lanthanum. Air neo,thulium, itterbium, aguslutetiumdùmhlachdan faodar a chleachdadh mar stuthan amh, aguslanthanum meatailtfaodar a chleachdadh mar àidseant lughdachadh. Fo chumhachan falamh teòthachd àrd de> 1100 ℃ agus <0.133Pa, faodar ytterbium meatailt a thoirt a-mach gu dìreach le bhith a’ lughdachadh grùdaireachd. Coltach ri samarium agus europium, faodar ytterbium a sgaradh agus a ghlanadh tro lughdachadh fliuch. Mar as trice, bidh thulium, ytterbium, agus lutetium concentrates air an cleachdadh mar stuthan amh. Às deidh an sgaoileadh, tha ytterbium air a lughdachadh gu staid divalent, ag adhbhrachadh eadar-dhealachaidhean mòra ann an togalaichean, agus an uairsin air a sgaradh bho thalamh tearc trivalent eile. Riochdachadh àrd-purityytterbium ogsaidmar as trice air a dhèanamh le cromatagrafaidheachd às-tharraing no dòigh iomlaid ion.
Iarrtas
Air a chleachdadh airson aloidhean sònraichte a dhèanamh. Chaidh aloidhean Ytterbium a chuir an sàs ann an leigheas fiaclaireachd airson deuchainnean metallurgical agus ceimigeach.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha ytterbium air nochdadh agus air a leasachadh gu luath ann an raointean conaltradh fibre optic agus teicneòlas laser.
Le togail agus leasachadh an “rathad fiosrachaidh”, tha riatanasan a’ sìor fhàs nas àirde aig lìonraidhean coimpiutair agus siostaman tar-chuir snàithleach optigeach air astar airson coileanadh stuthan snàithleach optigeach a thathas a’ cleachdadh ann an conaltradh optigeach. Faodar ions Ytterbium, mar thoradh air na feartan speactram sàr-mhath aca, a chleachdadh mar stuthan leudachaidh fiber airson conaltradh optigeach, dìreach mar erbium agus thulium. Ged a tha erbium eileamaid talmhainn tearc fhathast na phrìomh chluicheadair ann a bhith ag ullachadh amplifiers snàithleach, tha leud-bann buannachd beag (30nm) aig snàithleach èiteag traidiseanta le doped erbium, ga dhèanamh duilich coinneachadh ri riatanasan sgaoileadh fiosrachaidh àrd-astar agus àrd-comas. Tha tar-roinn sùghaidh tòrr nas motha aig Yb3+ ions na Er3 + ions timcheall air 980nm. Tro bhuaidh mothachaidh Yb3 + agus gluasad lùth erbium agus ytterbium, faodar an solas 1530nm a leasachadh gu mòr, agus mar sin ag adhartachadh èifeachdas leudachaidh an t-solais gu mòr.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha luchd-rannsachaidh air a bhith a 'sìor fhàs a' còrdadh ri glainne fosfáit erbium ytterbium co doped. Tha deagh sheasmhachd ceimigeach agus teirmeach aig glainneachan fosfat agus fluorophosphate, a bharrachd air tar-chuir fo-dhearg farsaing agus feartan leudachaidh mòr neo-èideadh, gan dèanamh nan stuthan air leth freagarrach airson bann-leathann agus glainne snàithleach leudachaidh le doped erbium le buannachd àrd. Faodaidh amplifiers snàithleach doped Yb3 + leudachadh cumhachd agus leudachadh chomharran beaga a choileanadh, gan dèanamh freagarrach airson raointean leithid mothachairean fiber optic, conaltradh laser àite an-asgaidh, agus leudachadh cuisle ultra goirid. Tha Sìona an-dràsta air an comas seanail singilte as motha san t-saoghal a thogail agus an siostam tar-chuir optigeach aig astar as luaithe, agus tha an rathad fiosrachaidh as fharsainge san t-saoghal aice. Tha àite deatamach agus cudromach aig Ytterbium doped agus innealan leudachaidh snàithleach doped talmhainn tearc eile agus stuthan laser annta.
Tha feartan speactra ytterbium cuideachd air an cleachdadh mar stuthan laser àrd-inbhe, an dà chuid mar chriostalan laser, glainneachan laser, agus lasers fiber. Mar stuth laser àrd-chumhachd, tha criostalan laser doped ytterbium air sreath mòr a chruthachadh, a’ toirt a-steach garnet alùmanum doped ytterbium yttrium (Yb: YAG), ytterbium doped gadolinium gallium garnet (Yb: GGG), calcium fluorophosphate doped ytterbium (Yb: FAP) , strontium fluorophosphate doped ytterbium (Yb: S-FAP), ytterbium doped yttrium vanadate (Yb: YV04), ytterbium doped borate, agus silicate. Tha laser semiconductor (LD) na sheòrsa ùr de thùs pumpa airson lasers stàite cruaidh. Yb: Tha mòran fheartan aig YAG a tha freagarrach airson pumpadh LD àrd-chumhachd agus tha e air a thighinn gu bhith na stuth laser airson pumpadh LD àrd-chumhachd. Yb: Faodar criostal S-FAP a chleachdadh mar stuth laser airson fusion niùclasach laser san àm ri teachd, a tha air aire dhaoine a tharraing. Ann an criostalan laser tunable, tha cromium ytterbium holmium yttrium aluminium gallium garnet (Cr, Yb, Ho: YAGG) le tonnan eadar 2.84 agus 3.05 μ A ghabhas atharrachadh gu leantainneach eadar m. A rèir staitistig, bidh a’ mhòr-chuid de chinn-cogaidh fo-dhearg a thathas a’ cleachdadh ann an urchraichean air feadh an t-saoghail a’ cleachdadh 3-5 μ Mar sin, faodaidh leasachadh lasers Cr, Yb, Ho: YSGG bacadh èifeachdach a thoirt seachad airson ceumannan armachd treòraichte meadhan-fo-dhearg, agus tha cudrom armailteach cudromach aige. Tha Sìona air sreath de thoraidhean ùr-ghnàthach a choileanadh le ìre adhartach eadar-nàiseanta ann an raon criostalan laser doped ytterbium (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP, msaa), a’ fuasgladh prìomh theicneòlasan leithid fàs criostal agus laser luath, cuisle, toradh leantainneach, agus a ghabhas atharrachadh. Chaidh toraidhean an rannsachaidh a chuir an sàs ann an dìon nàiseanta, gnìomhachas, agus innleadaireachd saidheansail, agus chaidh toraidhean criostal doped ytterbium a chuir a-mach gu grunn dhùthchannan agus roinnean leithid na Stàitean Aonaichte agus Iapan.
Is e prìomh roinn eile de stuthan laser ytterbium glainne laser. Chaidh grunn ghlainne leusair tar-roinn sgaoilidhean àrd a leasachadh, a’ gabhail a-steach germanium tellurite, silicon niobate, borate, agus phosphate. Air sgàth cho furasta ‘s a tha cumadh glainne, faodar a dhèanamh ann am meudan mòra agus tha feartan aige leithid tar-chuir solais àrd agus èideadh àrd, ga dhèanamh comasach lasers àrd-chumhachd a thoirt gu buil. B’ e glainne neodymium sa mhòr-chuid a bhiodh anns a’ ghlainne leusair talmhainn tearc eòlach, aig a bheil eachdraidh leasachaidh de chòrr air 40 bliadhna agus teicneòlas toraidh is tagraidh aibidh. Tha e air a bhith na stuth as fheàrr leotha a-riamh airson innealan laser àrd-chumhachd agus chaidh a chleachdadh ann an innealan deuchainneach fusion niùclasach agus armachd laser. Tha na h-innealan laser àrd-chumhachd a chaidh a thogail ann an Sìona, anns a bheil glainne neodymium laser mar phrìomh mheadhan laser, air ìre adhartach an t-saoghail a ruighinn. Ach tha glainne laser neodymium a-nis mu choinneimh dùbhlan cumhachdach bho ghlainne laser ytterbium.
Anns na bliadhnachan mu dheireadh, tha àireamh mhòr de sgrùdaidhean air sealltainn gu bheil mòran fheartan aig glainne laser ytterbium nas àirde na an fheadhainn aig glainne neodymium. Leis nach eil ach dà ìre lùtha aig ytterbium doped luminescence, tha an èifeachdas stòraidh lùth àrd. Aig an aon bhuannachd, tha èifeachdas stòraidh lùth aig glainne ytterbium 16 tursan nas àirde na glainne neodymium, agus beatha flùraiseach 3 tursan nas àirde na glainne neodymium. Tha buannachdan aige cuideachd leithid dùmhlachd dopaidh àrd, leud-bann in-ghabhail, agus faodar a phumpadh gu dìreach le semiconductors, ga dhèanamh gu math freagarrach airson lasers àrd-chumhachd. Ach, bidh cleachdadh practaigeach glainne laser ytterbium gu tric an urra ri taic bho neodymium, leithid a bhith a’ cleachdadh Nd3 + mar mhothachadh gus toirt air glainne laser ytterbium obrachadh aig teòthachd an t-seòmair agus μ Tha sgaoilidhean laser air a choileanadh aig tonn m. Mar sin, tha ytterbium agus neodymium an dà chuid farpaiseach agus com-pàirtichean co-obrachail ann an raon glainne laser.
Le bhith ag atharrachadh cumadh glainne, faodar mòran de fheartan luminescent glainne laser ytterbium a leasachadh. Le leasachadh leusairean àrd-chumhachd mar phrìomh stiùir, tha lasers air an dèanamh le glainne laser ytterbium air an cleachdadh gu farsaing ann an gnìomhachas an latha an-diugh, àiteachas, leigheas, rannsachadh saidheansail, agus tagraidhean armachd.
Cleachdadh armailteach: Bha cleachdadh an lùth a thig bho fhilleadh niùclasach mar lùth an-còmhnaidh air a bhith na amas ris a bheil dùil, agus bidh coileanadh fusion niùclasach fo smachd na dhòigh chudromach dha daonnachd fuasgladh fhaighinn air duilgheadasan lùtha. Tha glainne laser doped Ytterbium a’ fàs mar an stuth as fheàrr leotha airson a bhith a’ coileanadh ùrachadh inertial fusion fusion (ICF) san 21mh linn air sgàth a dheagh choileanadh leusair.
Bidh armachd laser a’ cleachdadh lùth mòr beam leusair gus targaidean a bhualadh agus a sgrios, a’ gineadh teòthachd de bhilleanan de cheumannan Celsius agus a’ toirt ionnsaigh dhìreach air astar an t-solais. Faodar an ainmeachadh mar Nadana agus tha bàs mòr aca, gu sònraichte freagarrach airson siostaman armachd dìon adhair an latha an-diugh ann an cogadh. Tha coileanadh sàr-mhath glainne laser doped ytterbium air a dhèanamh na stuth bunaiteach cudromach airson a bhith a’ saothrachadh armachd laser àrd-chumhachd agus àrd-choileanadh.
Tha leusair fiber na theicneòlas ùr a tha a’ leasachadh gu luath agus buinidh e cuideachd don raon de thagraidhean glainne laser. Is e leusair a th’ ann an leusair snàithleach a bhios a’ cleachdadh freumhag mar mheadhan laser, a tha na thoradh air a’ mheasgachadh de theicneòlas snàithleach agus laser. Is e teicneòlas laser ùr a th’ ann a chaidh a leasachadh air bunait teicneòlas amplifier doped erbium fiber (EDFA). Tha leusair snàithleach air a dhèanamh suas de diode laser semiconductor mar an stòr pumpa, stiùireadh tonn fibre optic agus meadhan buannachd, agus co-phàirtean optigeach leithid snàithleach grating agus càraidean. Chan fheum e atharrachadh meacanaigeach air an t-slighe optigeach, agus tha an uidheamachd teann agus furasta a thoirt a-steach. An coimeas ri leusairean stàite cruaidh traidiseanta agus lasers semiconductor, tha buannachdan teicneòlach agus coileanaidh aige leithid càileachd beam àrd, deagh sheasmhachd, strì làidir an aghaidh bacadh àrainneachd, gun atharrachadh, gun chumail suas, agus structar teann. Leis gu bheil na h-ianan doped sa mhòr-chuid Nd + 3, Yb + 3, Er + 3, Tm + 3, Ho + 3, agus iad uile a’ cleachdadh snàithleach talmhainn tearc mar mheadhan buannachd, faodaidh an leusair snàithleach a chaidh a leasachadh leis a’ chompanaidh cuideachd. a bhith air ainmeachadh mar leusair snàithleach talmhainn tearc.
Iarrtas laser: Tha leusair snàithleach le còmhdach dùbailte doped ytterbium àrd-chumhachd air a thighinn gu bhith na raon teth ann an teicneòlas leusair stàite cruaidh gu h-eadar-nàiseanta anns na bliadhnachan mu dheireadh. Tha na buannachdan aige bho dheagh chàileachd beam, structar teann, agus èifeachdas tionndaidh àrd, agus tha dùilean tagraidh farsaing ann an giullachd gnìomhachais agus raointean eile. Tha snàithleach doped ytterbium le còmhdach dùbailte freagarrach airson pumpadh laser semiconductor, le èifeachdas ceangail àrd agus cumhachd toraidh laser àrd, agus is iad am prìomh stiùireadh leasachaidh airson snàithleach doped ytterbium. Chan eil teicneòlas snàithleach doped ytterbium le còmhdach dùbailte ann an Sìona a-nis co-ionann ris an ìre adhartach de dhùthchannan cèin. Tha an snàithleach dop ytterbium, snàithleach dopaichte ytterbium le còmhdach dùbailte, agus snàithleach doped erbium ytterbium a chaidh a leasachadh ann an Sìona air ìre adhartach de thoraidhean cèin coltach ris a ruighinn a thaobh coileanadh agus earbsachd, tha buannachdan cosgais aca, agus tha prìomh theicneòlasan peutant aca airson grunn thoraidhean agus dhòighean .
Dh’ ainmich a’ chompanaidh leusair Gearmailteach IPG a tha ainmeil air feadh an t-saoghail o chionn ghoirid gu bheil feartan beam sàr-mhath aig an t-siostam laser snàithleach doped ytterbium aca a chaidh a chuir air bhog o chionn ghoirid, beatha pumpa de chòrr air 50000 uair, tonn-sgaoilidh meadhanach de 1070nm-1080nm, agus cumhachd toraidh suas ri 20KW. Chaidh a chuir an sàs ann an tàthadh grinn, gearradh, agus drileadh creige.
Tha stuthan laser mar bhunait agus bunait airson leasachadh teicneòlas laser. Tha a-riamh air a bhith ag ràdh anns a’ ghnìomhachas leusair gu bheil ‘aon ghinealach de stuthan, aon ghinealach de dh’ innealan’. Gus innealan laser adhartach is practaigeach a leasachadh, feumar an-toiseach stuthan laser àrd-choileanaidh a bhith agad agus teicneòlasan buntainneach eile fhilleadh a-steach. Tha criostalan laser doped Ytterbium agus glainne laser, mar an fheachd ùr de stuthan leusair cruaidh, a’ brosnachadh leasachadh ùr-ghnàthach air conaltradh fibre optic agus teicneòlas laser, gu sònraichte ann an teicneòlasan laser ùr-nodha leithid lasers fusion niùclasach àrd-chumhachd, buille àrd lùth lasers leacach, agus lasers armachd àrd-lùth.
A bharrachd air an sin, tha ytterbium cuideachd air a chleachdadh mar ghnìomhaiche pùdar flùraiseach, ceirmeag rèidio, cuir-ris airson co-phàirtean cuimhne coimpiutair dealanach (builgeanan magnetach), agus cuir-ris glainne optigeach. Bu chòir a thoirt fa-near gu bheil yttrium agus yttrium le chèile nan eileamaidean talmhainn tearc. Ged a tha eadar-dhealachaidhean mòra ann an ainmean Beurla agus samhlaidhean eileamaidean, tha na h-aon lidean aig an aibideil fònaidheach Sìneach. Ann an cuid de dh’ eadar-theangachaidhean Sìneach, thathas uaireannan a’ toirt iomradh air yttrium mar yttrium. Anns a 'chùis seo, feumaidh sinn an teacsa tùsail a lorg agus samhlaidhean eileamaid a chur còmhla gus dearbhadh.
Ùine puist: Lùnastal-30-2023