Neodimijumski element za uređaje za lasersku fuziju

Neodimijum, element 60 periodnog sistema.

Neodimijum je povezan sa prazeodimijumom, a oba su lantanidi sa vrlo sličnim svojstvima.Godine 1885, nakon što je švedski hemičar Mosander otkrio mješavinulantante prazeodima i neodimijuma, Austrijanci Welsbach su uspješno odvojili dvije vrste “rijetke zemlje”: neodimijum oksid iprazeodimijum oksid, i konačno razdvojenineodimijumipraseodymiumod njih.

Neodimijum, srebrno beli metal sa aktivnim hemijskim svojstvima, može brzo oksidirati na vazduhu;Slično kao i prazeodim, on sporo reaguje u hladnoj vodi i brzo oslobađa vodonik u toploj vodi.Neodim ima nizak sadržaj u Zemljinoj kori i uglavnom je prisutan u monazitu i bastnezitu, a po zastupljenosti je drugi nakon cerijuma.

Neodim se uglavnom koristio kao boja za staklo u 19. veku.Kadaneodimijum oksidpretopljen u staklo, proizveo bi različite nijanse u rasponu od tople ružičaste do plave u zavisnosti od izvora ambijentalnog svjetla.Nemojte podcijeniti specijalno staklo neodimijum jona koje se zove “neodimijum staklo”.On je „srce“ lasera, a njegov kvalitet direktno određuje potencijal i kvalitet izlazne energije laserskog uređaja.Trenutno je poznat kao laserski radni medij na Zemlji koji može proizvesti maksimalnu energiju.Ioni neodimijuma u neodimijumskom staklu su ključ za trčanje gore-dole u „neboderu“ energetskih nivoa i formiranje lasera sa maksimalnom energijom tokom velikog procesa tranzicije, koji može pojačati zanemarljivu energiju lasera od 10-9 nanodžula do nivoa „malo sunce“.Najveći svjetski uređaj za lasersku fuziju neodimijskog stakla, Nacionalni uređaj za paljenje Sjedinjenih Država, podigao je tehnologiju kontinuiranog topljenja neodimijskog stakla na novi nivo i uvršten je među sedam najboljih tehnoloških čuda u zemlji.Godine 1964. Šangajski institut za optiku i finu mehaniku Kineske akademije nauka započeo je istraživanje četiri ključne tehnologije kontinuiranog topljenja, preciznog žarenja, ivica i ispitivanja neodimijumskog stakla.Nakon decenija istraživanja, u protekloj deceniji konačno je napravljen veliki iskorak.Hu Lilijev tim je prvi u svijetu koji je realizirao Shanghai ultra intenzivan i ultra kratak laserski uređaj sa laserskim izlazom od 10 vati.Njegovo jezgro je ovladavanje ključnom tehnologijom velike proizvodnje laserskog Nd stakla visokih performansi.Stoga je Šangajski institut za optiku i precizne mašine Kineske akademije nauka postao prva institucija u svijetu koja je samostalno ovladala tehnologijom kompletne proizvodnje laserskih Nd staklenih komponenti.

Neodimijum se takođe može koristiti za izradu najmoćnijeg poznatog trajnog magneta – legure neodimijum gvožđa i bora.Legura neodimijum gvožđa i bora bila je teška nagrada koju je Japan ponudio 1980-ih za razbijanje monopola General Motorsa u Sjedinjenim Državama.Savremeni naučnik Masato Zuokawa izumio je novi tip trajnog magneta, koji je magnet od legure sastavljen od tri elementa: neodimijuma, gvožđa i bora.Kineski naučnici su takođe kreirali novu metodu sinterovanja, koristeći indukcijsko grejanje sinterovanja umesto tradicionalnog sinterovanja i termičke obrade, kako bi postigli gustinu sinterovanja od preko 95% teorijske vrednosti magneta, čime se može izbeći prekomerni rast zrna magneta, skratiti proizvodnog ciklusa, te shodno tome smanjuju troškove proizvodnje.