Ytterbium: nọmba atomiki 70, atomiki iwuwo 173.04, ano orukọ yo lati awọn oniwe-awari ipo. Akoonu ti ytterbium ninu erunrun jẹ 0.000266%, ti o wa ni akọkọ ni phosphorite ati awọn idogo goolu dudu toje. Awọn akoonu inu monazite jẹ 0.03%, ati pe awọn isotopes adayeba 7 wa
Awari
Nipasẹ: Marinak
Akoko: 1878
Ipo: Switzerland
Ni ọdun 1878, awọn onimọ-jinlẹ Swiss Jean Charles ati G Margnac ṣe awari ohun elo aye to ṣọwọn tuntun ni “erbium”. Ni ọdun 1907, Ulban ati Weils tọka si pe Marignac yapa adalu lutiumu oxide ati ytterbium oxide. Ni iranti abule kekere ti a npè ni Yteerby nitosi Dubai, nibiti a ti ṣe awari yttrium ore, a pe orukọ nkan tuntun yii Ytterbium pẹlu aami Yb.
Electron iṣeto ni
Electron iṣeto ni
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Irin
Metallic ytterbium jẹ fadaka grẹy, ductile, ati pe o ni itọra rirọ. Ni iwọn otutu yara, ytterbium le jẹ oxidized laiyara nipasẹ afẹfẹ ati omi.
Awọn ẹya gara meji wa: α- Iru naa jẹ eto kirisita onigun ti o dojukọ oju (iwọn otutu -798 ℃); β- Iru naa jẹ onigun ti o dojukọ ara (loke 798 ℃) lattice. Iyọkuro 824 ℃, aaye gbigbọn 1427 ℃, iwuwo ibatan 6.977 (α- Iru), 6.54 (β-Iru).
Insoluble ninu omi tutu, tiotuka ninu acids ati omi amonia. O ti wa ni oyimbo idurosinsin ninu awọn air. Iru si samarium ati europium, ytterbium je ti awọn oniyipada valence toje aiye, ati ki o le tun wa ni kan rere ipo divalent ni afikun si jije maa trivalent.
Nitori abuda valence oniyipada yii, igbaradi ti ytterbium ti fadaka ko yẹ ki o ṣe nipasẹ eletiriki, ṣugbọn nipasẹ ọna idinku distillation fun igbaradi ati isọdọmọ. Nigbagbogbo, irin lanthanum ni a lo bi aṣoju idinku fun idinku idinku, lilo iyatọ laarin titẹ oru giga ti irin ytterbium ati titẹ oru kekere ti irin lanthanum. Ni omiiran,thulium, ytterbium, atilutiumuconcentrates le ṣee lo bi aise ohun elo, atiirin lanthanumle ṣee lo bi oluranlowo idinku. Labẹ awọn ipo igbale otutu giga ti> 1100 ℃ ati <0.133Pa, irin ytterbium le fa jade taara nipasẹ distillation idinku. Bii samarium ati europium, ytterbium tun le yapa ati di mimọ nipasẹ idinku tutu. Nigbagbogbo, thulium, ytterbium, ati awọn ifọkansi lutiumu ni a lo bi awọn ohun elo aise. Lẹhin itusilẹ, ytterbium ti dinku si ipo divalent, nfa awọn iyatọ nla ninu awọn ohun-ini, ati lẹhinna pinya lati awọn ilẹ-aye toje trivalent miiran. Isejade ti ga-ti nwohun elo afẹfẹ ytterbiumNigbagbogbo a ṣe nipasẹ chromatography isediwon tabi ọna paṣipaarọ ion.
Ohun elo
Ti a lo fun iṣelọpọ awọn alloy pataki. Ytterbium alloys ti wa ni lilo ninu oogun ehín fun irin ati awọn adanwo kemikali.
Ni awọn ọdun aipẹ, ytterbium ti farahan ati idagbasoke ni iyara ni awọn aaye ti ibaraẹnisọrọ fiber optic ati imọ-ẹrọ laser.
Pẹlu ikole ati idagbasoke ti “opopona alaye”, awọn nẹtiwọọki kọnputa ati awọn ọna gbigbe okun opiti gigun gigun ni awọn ibeere giga ti o pọ si fun iṣẹ awọn ohun elo okun opiti ti a lo ninu ibaraẹnisọrọ opiti. Awọn ions Ytterbium, nitori awọn ohun-ini iwoye ti o dara julọ, le ṣee lo bi awọn ohun elo imudara okun fun ibaraẹnisọrọ opiti, gẹgẹ bi erbium ati thulium. Botilẹjẹpe erbium ti ilẹ toje tun jẹ oṣere akọkọ ni igbaradi ti awọn amplifiers fiber, awọn okun erbium-doped quartz ti aṣa ni bandiwidi ere kekere kan (30nm), ti o jẹ ki o nira lati pade awọn ibeere ti iyara giga ati gbigbe alaye agbara-giga. Yb3+ions ni abala agbelebu gbigba gbigba ti o tobi pupọ ju Er3+ions ni ayika 980nm. Nipasẹ ipa ifamọ ti Yb3 + ati gbigbe agbara ti erbium ati ytterbium, ina 1530nm le ni ilọsiwaju pupọ, nitorinaa imudarasi imudara imudara ti ina.
Ni awọn ọdun aipẹ, erbium ytterbium co doped gilasi fosifeti ti ni ojurere siwaju sii nipasẹ awọn oniwadi. Awọn gilaasi Phosphate ati awọn gilaasi fluorophosphate ni kemikali ti o dara ati iduroṣinṣin igbona, bakanna bi gbigbe infurarẹẹdi jakejado ati awọn abuda gbooro ti kii ṣe aṣọ, ti o jẹ ki wọn jẹ awọn ohun elo ti o dara julọ fun igbohunsafefe ati gilaasi gilaasi erbium-doped ampilifaya. Yb3 + doped fiber amplifiers le ṣaṣeyọri imudara agbara ati imudara ifihan agbara kekere, ṣiṣe wọn dara fun awọn aaye bii awọn sensọ okun opiti, ibaraẹnisọrọ laser aaye ọfẹ, ati imudara pulse kukuru kukuru. Ilu China ti kọ lọwọlọwọ agbara ikanni ẹyọkan ti o tobi julọ ni agbaye ati eto gbigbe opiti iyara yiyara, ati pe o ni opopona alaye ti o gbooro julọ ni agbaye. Ytterbium doped ati awọn ampilifaya okun doped ilẹ toje miiran ati awọn ohun elo lesa ṣe ipa pataki ati pataki ninu wọn.
Awọn abuda iwoye ti ytterbium ni a tun lo bi awọn ohun elo lesa to gaju, mejeeji bi awọn kirisita laser, awọn gilaasi laser, ati awọn laser fiber. Gẹgẹbi ohun elo lesa ti o ni agbara giga, awọn kirisita laser doped ytterbium ti ṣẹda lẹsẹsẹ nla kan, pẹlu ytterbium doped yttrium aluminiomu garnet (Yb: YAG), ytterbium doped gadolinium gallium garnet (Yb: GGG), ytterbium doped calcium fluorophosphate (Yb: FAP) , ytterbium doped strontium fluorophosphate (Yb: S-FAP), ytterbium doped yttrium vanadate (Yb: YV04), ytterbium doped borate, ati silicate. Lesa semikondokito (LD) jẹ oriṣi tuntun ti orisun fifa soke fun awọn lesa ipinlẹ to lagbara. Yb: YAG ni ọpọlọpọ awọn abuda ti o dara fun fifa agbara LD ti o ga julọ ati pe o ti di ohun elo laser fun fifun LD ti o ga julọ. Yb: S-FAP gara le ṣee lo bi ohun elo laser fun idapọ iparun laser ni ọjọ iwaju, eyiti o ti fa akiyesi eniyan. Ninu awọn kirisita ina lesa ti o le tun ṣe, chromium ytterbium holmium yttrium aluminiomu gallium garnet wa (Cr, Yb, Ho: YAGG) pẹlu awọn gigun gigun ti o wa lati 2.84 si 3.05 μ Tẹsiwaju adijositabulu laarin m. Gẹgẹbi awọn iṣiro, pupọ julọ awọn ogun infurarẹẹdi ti a lo ninu awọn misaili ni ayika agbaye lo 3-5 μ Nitorina, idagbasoke ti Cr, Yb, Ho: YSGG lasers le pese kikọlu ti o munadoko fun awọn ọna idena ohun ija infurarẹẹdi aarin, ati pe o ni pataki ologun pataki. Orile-ede China ti ṣaṣeyọri lẹsẹsẹ ti awọn abajade imotuntun pẹlu ipele ilọsiwaju kariaye ni aaye ti awọn kirisita laser doped ytterbium (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP, ati bẹbẹ lọ), ipinnu awọn imọ-ẹrọ bọtini bii idagbasoke gara ati iyara laser, pulse, lemọlemọfún, ati adijositabulu o wu. Awọn abajade iwadii naa ti lo ni aabo orilẹ-ede, ile-iṣẹ, ati imọ-ẹrọ imọ-jinlẹ, ati awọn ọja ytterbium doped gara ti jẹ okeere si awọn orilẹ-ede pupọ ati awọn agbegbe bii Amẹrika ati Japan.
Ẹya pataki miiran ti awọn ohun elo laser ytterbium jẹ gilasi laser. Orisirisi awọn gilaasi lesa apa-apakan itujade giga ti ni idagbasoke, pẹlu germanium tellurite, silicon niobate, borate, ati fosifeti. Nitori irọrun ti mimu gilasi, o le ṣe sinu awọn iwọn nla ati pe o ni awọn abuda bii gbigbe ina giga ati isomọ giga, ti o jẹ ki o ṣee ṣe lati gbe awọn lasers agbara giga. Gilasi lesa ilẹ ti o ṣọwọn ti a lo lati jẹ akọkọ gilasi neodymium, eyiti o ni itan-akọọlẹ idagbasoke ti o ju ọdun 40 lọ ati iṣelọpọ ti ogbo ati imọ-ẹrọ ohun elo. O ti jẹ ohun elo ti o fẹ nigbagbogbo fun awọn ẹrọ ina lesa ti o ni agbara giga ati pe o ti lo ninu awọn ẹrọ idanwo idapọ iparun ati awọn ohun ija laser. Awọn ẹrọ ina lesa ti o ga julọ ti a ṣe ni Ilu China, ti o wa ninu gilasi neodymium laser bi alabọde laser akọkọ, ti de ipele ilọsiwaju agbaye. Ṣugbọn gilasi neodymium laser ni bayi dojuko ipenija to lagbara lati gilasi ytterbium laser.
Ni awọn ọdun aipẹ, nọmba nla ti awọn ijinlẹ ti fihan pe ọpọlọpọ awọn ohun-ini ti gilasi ytterbium laser kọja awọn ti gilasi neodymium. Nitori otitọ pe ytterbium doped luminescence nikan ni awọn ipele agbara meji, ṣiṣe ipamọ agbara jẹ giga. Ni ere kanna, gilasi ytterbium ni ṣiṣe ibi ipamọ agbara ni awọn akoko 16 ti o ga ju gilasi neodymium, ati igbesi aye fluorescence ni awọn akoko 3 ti gilasi neodymium. O tun ni awọn anfani bii ifọkansi doping giga, bandiwidi gbigba, ati pe o le fa soke taara nipasẹ awọn semikondokito, ti o jẹ ki o dara pupọ fun awọn lasers agbara giga. Bibẹẹkọ, ohun elo ti o wulo ti gilasi laser ytterbium nigbagbogbo da lori iranlọwọ ti neodymium, gẹgẹbi lilo Nd3+ bi sensitizer lati jẹ ki gilasi laser ytterbium ṣiṣẹ ni iwọn otutu yara ati pe μ Laser itujade ti waye ni iwọn gigun m. Nitorinaa, ytterbium ati neodymium jẹ awọn oludije mejeeji ati awọn alabaṣiṣẹpọ ifowosowopo ni aaye gilasi laser.
Nipa ṣatunṣe akopọ gilasi, ọpọlọpọ awọn ohun-ini luminescent ti gilasi laser ytterbium le ni ilọsiwaju. Pẹlu idagbasoke awọn lasers agbara giga bi itọsọna akọkọ, awọn laser ti a ṣe ti gilasi laser ytterbium ti wa ni lilo pupọ si ni ile-iṣẹ igbalode, iṣẹ-ogbin, oogun, iwadii imọ-jinlẹ, ati awọn ohun elo ologun.
Lilo ologun: Lilo agbara ti ipilẹṣẹ nipasẹ idapọ iparun bi agbara nigbagbogbo jẹ ibi-afẹde ti a nireti, ati iyọrisi idapọ iparun iṣakoso yoo jẹ ọna pataki fun ẹda eniyan lati yanju awọn iṣoro agbara. Gilasi lesa Ytterbium doped ti n di ohun elo ti o fẹ julọ fun iyọrisi isọdọkan isọdi inertial (ICF) ni ọrundun 21st nitori iṣẹ ṣiṣe laser ti o dara julọ.
Awọn ohun ija lesa lo agbara nla ti ina ina lesa lati kọlu ati run awọn ibi-afẹde, ti ipilẹṣẹ awọn iwọn otutu ti awọn ọkẹ àìmọye iwọn Celsius ati ikọlu taara ni iyara ina. Wọn le tọka si bi Nadana ati pe wọn ni apaniyan nla, paapaa dara fun awọn eto ohun ija afẹfẹ ode oni ni ogun. Išẹ ti o dara julọ ti gilasi laser doped ytterbium ti jẹ ki o jẹ ohun elo ipilẹ pataki fun iṣelọpọ agbara-giga ati awọn ohun ija laser ti o ga julọ.
Fiber laser jẹ imọ-ẹrọ tuntun ti o dagbasoke ni iyara ati tun jẹ ti aaye ti awọn ohun elo gilasi laser. Fiber laser jẹ lesa ti o nlo okun bi alabọde laser, eyiti o jẹ ọja ti apapo ti okun ati imọ-ẹrọ laser. O jẹ imọ-ẹrọ laser tuntun ti o dagbasoke lori ipilẹ ti erbium doped fiber ampilifaya (EDFA). Lesa okun kan jẹ ti ẹrọ ẹlẹnu meji laser semikondokito bi orisun fifa, okun opitiki waveguide ati alabọde ere, ati awọn paati opiti gẹgẹbi awọn okun grating ati awọn tọkọtaya. Ko nilo atunṣe ẹrọ ti ọna opopona, ati ẹrọ naa jẹ iwapọ ati rọrun lati ṣepọ. Ti a ṣe afiwe pẹlu awọn lasers-ipinle ti o lagbara ti aṣa ati awọn lasers semikondokito, o ni imọ-ẹrọ ati awọn anfani iṣẹ bii didara ina ina giga, iduroṣinṣin to dara, resistance to lagbara si kikọlu ayika, ko si atunṣe, ko si itọju, ati eto iwapọ. Nitori otitọ pe awọn ions doped jẹ pataki Nd+3, Yb+3, Er+3, Tm+3, Ho+3, gbogbo eyiti o lo awọn okun aiye toje bi media ere, okun laser ti o dagbasoke nipasẹ ile-iṣẹ tun le wa ni a npe ni toje aiye okun lesa.
Ohun elo lesa: Agbara giga ytterbium doped ilọpo meji okun okun laser ti di aaye gbigbona ni imọ-ẹrọ laser-ipinle ti o lagbara ni kariaye ni awọn ọdun aipẹ. O ni awọn anfani ti didara tan ina to dara, ọna iwapọ, ati ṣiṣe iyipada giga, ati pe o ni awọn ireti ohun elo gbooro ni sisẹ ile-iṣẹ ati awọn aaye miiran. Double clad ytterbium doped fibers jẹ o dara fun fifa lesa semikondokito, pẹlu ṣiṣe pọpọ giga ati agbara iṣelọpọ laser giga, ati pe o jẹ itọsọna idagbasoke akọkọ ti awọn okun doped ytterbium. Imọ-ẹrọ okun ytterbium doped ti China ti o ni ilọpo meji ko si ni ipele ti ilọsiwaju ti awọn orilẹ-ede ajeji. Awọn ytterbium doped fiber, double clad ytterbium doped fiber, ati erbium ytterbium co doped fiber ni idagbasoke ni Ilu China ti de ipele ilọsiwaju ti iru awọn ọja ajeji ni awọn iṣe ti iṣẹ ati igbẹkẹle, ni awọn anfani idiyele, ati ni awọn imọ-ẹrọ itọsi mojuto fun awọn ọja pupọ ati awọn ọna. .
Ile-iṣẹ laser IPG German olokiki agbaye ti kede laipe pe eto laser fiber ytterbium doped tuntun ti wọn ṣe ni awọn abuda ina ina to dara julọ, igbesi aye fifa soke ti o ju awọn wakati 50000 lọ, igbi itujade aringbungbun ti 1070nm-1080nm, ati agbara iṣelọpọ ti o to 20KW. O ti wa ni lilo ni itanran alurinmorin, gige, ati apata liluho.
Awọn ohun elo lesa jẹ ipilẹ ati ipilẹ fun idagbasoke imọ-ẹrọ laser. Ọrọ kan nigbagbogbo ti wa ninu ile-iṣẹ laser pe 'iran awọn ohun elo kan, iran kan ti awọn ẹrọ'. Lati ṣe agbekalẹ awọn ẹrọ ina lesa to ti ni ilọsiwaju ati iwulo, o jẹ dandan lati kọkọ ni awọn ohun elo laser iṣẹ ṣiṣe giga ati ṣepọ awọn imọ-ẹrọ miiran ti o yẹ. Awọn kirisita laser doped Ytterbium ati gilasi laser, bi agbara tuntun ti awọn ohun elo laser to lagbara, n ṣe igbega idagbasoke imotuntun ti ibaraẹnisọrọ okun opiki ati imọ-ẹrọ laser, paapaa ni awọn imọ-ẹrọ laser gige-eti gẹgẹbi awọn lasers fusion iparun agbara giga, lilu agbara-giga. awọn lasers tile, ati awọn lasers ohun ija agbara-giga.
Ni afikun, a tun lo ytterbium bi olufifun erupẹ fluorescent, awọn ohun elo redio, awọn afikun fun awọn paati iranti kọnputa itanna (awọn nyoju oofa), ati awọn afikun gilasi opiti. O yẹ ki o tọka si pe yttrium ati yttrium jẹ awọn eroja ilẹ to ṣọwọn mejeeji. Botilẹjẹpe awọn iyatọ nla wa ninu awọn orukọ Gẹẹsi ati awọn aami ano, awọn alfabeti phonetic Kannada ni awọn syllable kanna. Ni diẹ ninu awọn itumọ Kannada, yttrium nigbamiran ni aṣiṣe tọka si bi yttrium. Ni ọran yii, a nilo lati wa kakiri ọrọ atilẹba ati darapọ awọn aami ano lati jẹrisi.
Akoko ifiweranṣẹ: Oṣu Kẹjọ-30-2023