Ytterbium: atomski broj 70, atomska težina 173.04, ime elemenata izvedeno sa svoje lokacije otkrivanja. Sadržaj ytterbijuma u koru iznosi 0,000266%, uglavnom je prisutan u naslagama fosforita i crnih rijetkih zlata. Sadržaj u Monazitu je 0,03%, a postoji 7 prirodnih izotopa
Otkriven
Napisao: marinak
Vrijeme: 1878
Lokacija: Švicarska
1878. godine, švicarski hemičari Jean Charles i G Marignac otkrili su novi retki zemljani element u "Erbijumu". U 1907., Ulban i Weils istakli su da je Marignac razdvojio mješavinu lutetijum oksida i ytterbijum oksida. U sjećanju na malom selu po imenu Yteerby u blizini Stokholma, gdje je otkriven ytrium rude, ovaj novi element je po imenu Ytterbium sa simbolom YB.
Elektronska konfiguracija
Elektronska konfiguracija
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F14
Metalni
Metallic Ytterbium je srebrno sivo, duktilno i ima meku teksturu. Na sobnoj temperaturi, ytterbium se može polako oksiditirati zrakom i vodom.
Postoje dvije kristalne strukture: α- Tip je kubični kristalni sistem u središtu lica (sobna temperatura -798 ℃); β- Tip je kubični telo centrirani (iznad 798 ℃) rešetke. Tačka topljenja 824 ℃, tačka ključanja 1427 ℃, relativna gustina 6.977 (α- tip), 6.54 (β- tip).
Nerastvorljivo u hladnoj vodi, topljivim u kiselinama i tečnim amonijakama. U zraku je prilično stabilna. Slično kao u Samarijumu i europijumu, ytterbijum pripada varijabilnoj valencijskoj rijeci Zemlji i može biti i u pozitivnom divalentnom stanju pored toga što je obično trivalentno.
Zbog ove varijable valence karakteristike, priprema metalnog ytterbijuma ne smije se provoditi elektrolizom, već metodom smanjenja destilacije za pripremu i pročišćavanje. Obično se Lanthanum metal koristi kao smanjenje sredstvo za smanjenje, koristeći razliku između visokog tlaka pare ytterbium metala i niskog tlaka pare metala. Alternativno,Thulium, ytterbium, ilutetiumKoncentrati se mogu koristiti kao sirovine iMetal LanthanumMože se koristiti kao sredstvo za smanjenje. Pod visokim temperaturnim uvjetima vakuuma> 1100 ℃ i <0,133pa, metalni ytterbium može se izravno izdvojiti smanjenjem destilacije. Kao i Samarium i europium, ytterbium se takođe može odvojiti i pročistiti vlažnim smanjenjem. Obično se sukobljavaju od tihu, ytterbijuma i lutetijumskih koncentrata koriste kao sirovine. Nakon raspuštanja, ytterbium se svodi na divalentno stanje, uzrokuje značajne razlike u nekretninama, a zatim odvojeno od ostalih trivalentnih rijetkih zemalja. Proizvodnja visoke čistoćeytterbium oksidobično se provodi ekstrakcijom hromatografije ili metodom ionske razmjene.
Primjena
Koristi se za proizvodnju posebnih legura. Ytterbium legure primijenjene su u stomatološkoj medicini za metalurške i hemijske eksperimente.
Posljednjih godina Ytterbium se pojavio i brzo se razvio u poljima optičke komunikacije i laserske tehnologije.
Sa izgradnjom i razvojem "informativne magistrale", računarske mreže i daljinski optički prenosni sustavi vlakana imaju sve visoke zahtjeve za performanse materijala optičkih vlakana koji se koriste u optičkoj komunikaciji. Ytterbium joni, zbog njihovih izvrsnih spektralnih svojstava, mogu se koristiti kao materijali za pojačavanje vlakana za optičku komunikaciju, baš kao što su Erbium i Thulium. Iako je retki Element Element Erbium još uvijek glavni igrač u pripremi pojačala vlakana, tradicionalna tromjesečna vlakna erbium-dopirana imaju malu propusnost pojačala (30nm), što otežava ispunjavanje zahtjeva prijenosa velike brzine i prenosa velikog kapaciteta. YB3 + ioni imaju mnogo veću apsorpciju presjeka od ER3 + jona oko 980nm. Kroz efekat senzibilizacije YB3 + i prenosa energije Erbiuma i Ytterbijuma, 1530NM svjetlost može se jako poboljšati, na taj način u velikoj mjeri poboljšava efikasnost pojačanja svjetla.
Posljednjih godina, istraživači su sve više favorirani Erbium Ytterbium CO dopirani fosfatni staklo. Fosfate i fluorofosfatne naočale imaju dobru hemijsku i toplinsku stabilnost, kao i široku infracrvenu propusnost i velike ne-jednolične karakteristike proširenja, čineći ih idealnim materijalima za širokopojasnu i visoku pojavu za pojačavanje stakla za pojačavanje za pojačanje. YB3 + dopirana fiber pojačala može postići pojačanost napajanja i male pojačalo signala, čineći ih pogodnim za polja kao što su optički senzori, besplatna prostorna laserska komunikacija i ultra kratka pojačala pulsa. Kina je trenutno izgradila najveći svjetski pojedinačni kanal i najbrži brzi optički prijenosni sustav i ima najšire informacije o autoputu na svijetu. Ytterbium doped i druga rijetka pojačala od fiber-a i laserskih materijala igraju ključnu i značajnu ulogu u njima.
Spektralne karakteristike ytterbijuma koriste se i visokokvalitetne laserske materijale, i kao laserski kristali, laserske naočale i vlaknasti laseri. Kao laserski materijal velike snage, ytterbium dopirani laserski kristali formirali su ogromnu seriju, uključujući ytterbium doped ytrium aluminijumske granete (Yb: YAG), ytterbium doped gadolinium gallium garnet (yb: ggg), ytterbium doped kalcijum fluorofosfat (yb: fap), ytterbium doped Strontijum fluorofosfat (Yb: S-FAP), ytterbium Doped ytrium Vanadate (Yb: YV04), ytterbium doped dosadno i silikat. Semiconductor laser (LD) je nova vrsta izvora pumpe za lasere sa čvrstim stanjem. Yb: YAG ima mnogo karakteristika pogodnih za crpljenje velike snage i postalo je laserski materijal za pumpanje velike snage. Yb: S-FAP Crystal se može koristiti kao laserski materijal za lasersku nuklearnu fuziju u budućnosti, koja je privukla pažnju ljudi. U prilagodljivim laserskim kristalima nalazi se kromi ytterbium holmium ytrium aluminijum gallium garnet (CR, YB, HO: YAGG) sa talasnim dužinama u rasponu od 2,84 do 3,05 μ kontinuirano podesivo između m. Prema statističkim podacima, većina infracrvenih glava korištenih u projektilima širom sveta koriste se 3-5 μ, zato razvoju CR, YB, HO: YSGG laseri mogu pružiti efikasno uplitanje za srednje infracrvene vođene oružje i ima važan vojni značaj. Kina je postigla niz inovativnih rezultata s međunarodnom naprednom nivoom u oblasti ytterbium dopsed laserskih kristala (Yb: YB, YB: FAP, YB: SFAP, itd.), Rješavanje ključnih tehnologija kao što su kristalni rast i laserski brzi, puls, neprekidan i podesiv izlaz. Rezultati istraživanja primijenjeni su u nacionalnoj odbrani, industriji i naučnom inženjerstvu, a ytterbium dopirani kristalni proizvodi izvezeni su u više zemalja i regiona poput Sjedinjenih Država i Japana.
Još jedna velika kategorija laserskih materijala YTterbium je laserska stakla. Razvijene su različite laserske naočale velike emisije, uključujući Germanijumium Tellurite, Silikon Niobate, dosadno i fosfat. Zbog jednostavnosti staklenog oblikovanja, može se izvršiti u velikim veličinama i ima karakteristike kao što su visoka prenosnu propusnost i veliku ravnopravnost, što omogućava proizvodnju lasera velike snage. Poznata rijetka zemljano lasersko staklo nežno je bilo uglavnom neodimium staklo, koje ima povijest razvoja od preko 40 godina i zrela proizvodnja i tehnologija primjene. Oduvijek je bio preferirani materijal za laserske uređaje velike snage i korišten je u eksperimentalnim uređajima nuklearne fuzije i laserskim oružjem. Laserski uređaji velike snage izgrađeni u Kini, koji se sastoje od laserskog neodimijskog stakla kao glavnog laserskog medija, dosegli su natvjetski napredni nivo. Ali Laser Neodymium staklo sada se suočava s moćnim izazovom od laserskog ytterbium stakla.
Posljednjih godina, veliki broj studija pokazao je da mnoga svojstva laserskog ytterbium stakla prelaze one od neodimijskog stakla. Zbog činjenice da ytterbium doped luminescencija ima samo dva energetska razina, efikasnost skladištenja energije je visoka. Na istoj dobiti, ytterbium staklo ima efikasnost skladištenja energije 16 puta veće od neodimijskog stakla, te fluorescentni vijek trajanja 3 puta od neodimijskog stakla. Takođe ima prednosti kao što su visoka koncentracija doping, širina pojasa apsorpcije i mogu se izravno pumpati poluvodičima, čineći je vrlo pogodnim za lasere velike snage. Međutim, praktična primjena laserskog stakla YTterbium-a često se oslanja na pomoć neodimiju, poput upotrebe ND3 + kao osjetljivosti za izradu ytterbium laserskih stakla na temperaturi u sobi, a u valnoj duljini postiže se u sobnoj temperaturi i μ laserska emisija. Dakle, ytterbium i neodimijum su takmičari i kolaborativni partneri na polju laserskog stakla.
Podešavanjem sastava stakla, mogu se poboljšati mnoge luminescentne svojstva ytterbium laserskog stakla. Razvoj lasera velike snage kao glavnog smjera, laseri izrađeni od laserskih stakla ytterbium-a sve se više širi u modernoj industriji, poljoprivredi, medicini, naučnim istraživanjima i vojnim primjenama.
Vojna upotreba: Korištenje energije proizvedene nuklearom fuzije jer je energija uvijek bila očekivani cilj, a postizanje kontrolirane nuklearne fuzije bit će važna sredstva za čovječanstvo za rješavanje energetskih problema. Ytterbium Doped Laser staklo postaje preferirani materijal za postizanje unaprijed incijalnih fuzija (ICF-a) u 21. stoljeću zbog izvrsnih laserskih performansi.
Lasersko oružje koristi ogromnu energiju laserskog snopa za udaranje i uništavanje ciljeva, stvarajući temperature milijardi stepeni Celzijusa i direktno napadajući brzinu svjetlosti. Oni se mogu nazivati Nadana i imaju veliku smrtonosnost, posebno pogodnu za moderan mrežni sustavi za odbranu zraka u ratovima. Izvrsni izvedba ytterbium dopsed laserskih stakla učinila je važnim osnovnim materijalom za izradu laserskog oružja velike snage i visoko performansi.
Vlakna lasera brzo razvija novu tehnologiju i također pripada polju laserske staklene aplikacije. Vlakna lasera je laser koji koristi vlakna kao laserski medij, što je proizvod kombinacije vlakana i laserske tehnologije. To je nova laserska tehnologija razvijena na temelju tehnologije Erbium Doped Amplifier (EDFA). Vlaknasti laser sastoji se od poluvodičkog laserske diode kao izvor pumpe, optički valovi vlakana i srednje dobitke i optičke komponente kao što su rešetkasta vlakana i spojnica. Ne zahtijeva mehaničko prilagođavanje optičkog puta, a mehanizam je kompaktan i jednostavan za integriranje. U usporedbi s tradicionalnim laserima i poluvodičkim laserima, ima tehnološke i performanse prednosti poput kvalitete visoke grede, dobra stabilnost, snažna otpornost na uplitanje okoline, bez održavanja i kompaktne strukture. Zbog činjenice da su dopirani ioni uglavnom ND + 3, yb + 3, er + 3, tm + 3, ho + 3, svi koji koriste rijetku eather vlakna kao što su se sufinalizirali, a kompanija koja je kompanija razvila također može se nazvati rijetkim laserom u zemlji.
Laserska primjena: Visokoj elektroenergetske vlaknastim dvostrukim oblogom laserskim vlaknima postao je vruće polje u strojnoj laserskoj tehnologiji u cijeloj razini posljednjih godina. Ima prednosti dobre kvalitete, kompaktne strukture i visoke efikasnosti konverzije i ima široke perspektive aplikacije u industrijskoj preradi i drugim poljima. Dvostruki obložni ytterbium dopirani vlakna pogodni su za poluvodičko laserske pumpe, uz visoku efikasnost spojnice i visoku lasersku izlaznu snagu, a glavni su razvojni smjer vlakana Ytterbium dopirana vlakna. Kineska dvostruka Clod Ytterbium Doped Fiber tehnologija više nije u skladu s naprednim nivoom stranih zemalja. Vlakne vlakne YTTERBIUM, dvostruko obložen ytterbium dopirani vlakno i erbium ytterbium co Doped Fiber razvijene su u Kini postigli napredni nivo sličnih stranih proizvoda u pogledu performansi i pouzdanosti, imaju troškovne tehnologije za više proizvoda i metode.
Svjetska poznata njemačka laserska kompanija nedavno je najavila da je njihov novo lansirani laserski sistem vlakana ytterbium-a ima odlične karakteristike snopa, vijek trajanja pumpe od preko 50000 sati, središnju talasnu dužinu od 1070nm-1080nm, te izlazna snaga do 20kW. Primjenjuje se u finom zavarivanju, rezanju i bušenju za kamenje.
Laserski materijali su jezgra i temelj za razvoj laserske tehnologije. Uvijek je u laserskoj industriji uvijek bilo izreke da je "jedna generacija materijala, jedna generacija uređaja". Za razvoj naprednih i praktičnih laserskih uređaja potrebno je prvo posjedovati visoko performanse laserski materijal i integrirati druge relevantne tehnologije. Ytterbium dopirani laserski kristali i lasersko staklo, kao nova sila čvrstih laserskih materijala, promoviraju inovativni razvoj optičke komunikacije i laserske tehnologije, posebno u vrhunskim laseromnim tehnologijama kao što su laseri s visokim napajanjem, laseri visokoenergetskih lasera i visokoenergetskih lasera.
Pored toga, ytterbium se koristi i kao fluorescentni aktivator pudera, radio keramika, aditivi za elektroničke komponente računarske memorije (magnetski mjehurići) i aditive optičkih stakla. Treba naglasiti da su ytrium i ytrium oba rijetka zemljana elementa. Iako postoje značajne razlike u engleskom imenima i simbolima elemenata, kineska fonetska abeceda ima iste slogove. U nekim kineskim prijevodima yTtrium se ponekad pogrešno naziva ytrium. U ovom slučaju moramo pratiti originalni tekst i kombinirati simbole elemenata za potvrdu.
Pošta: Aug-30-2023