Ytterbium: rhif atomig 70, pwysau atomig 173.04, enw elfen sy'n deillio o'i leoliad darganfod. Cynnwys ytterbium yn y gramen yw 0.000266%, yn bennaf yn bresennol mewn dyddodion aur ffosfforit a du prin. Y cynnwys yn Monazite yw 0.03%, ac mae 7 isotop naturiol
Darganfu
Gan: Marinak
Amser: 1878
Lleoliad: y Swistir
Ym 1878, darganfu cemegwyr y Swistir Jean Charles a G Marignac elfen ddaear brin newydd yn “Erbium”. Ym 1907, nododd Ulban a Weils fod Marignac wedi gwahanu cymysgedd o lutetium ocsid ac ytterbium ocsid. Er cof am y pentref bach o'r enw Yteerby ger Stockholm, lle darganfuwyd yttrium mwyn, enwyd yr elfen newydd hon yn ytterbium gyda'r symbol yb.
Ffurfweddiad Electron
Ffurfweddiad Electron
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F14
Metel
Mae ytterbium metelaidd yn llwyd arian, yn hydwyth, ac mae ganddo wead meddal. Ar dymheredd yr ystafell, gellir ocsidio ytterbium yn araf gan aer a dŵr.
Mae dau strwythur grisial: α- Mae'r math yn system grisial giwbig sy'n canolbwyntio ar wyneb (tymheredd yr ystafell -798 ℃); β- Mae'r math yn ddellt ciwbig sy'n canolbwyntio ar y corff (uwchlaw 798 ℃). Pwynt toddi 824 ℃, berwbwynt 1427 ℃, dwysedd cymharol 6.977 （α- math), 6.54 （β- math).
Yn anhydawdd mewn dŵr oer, yn hydawdd mewn asidau ac amonia hylifol. Mae'n eithaf sefydlog yn yr awyr. Yn debyg i Samarium ac Europium, mae Ytterbium yn perthyn i'r Ddaear brin valence amrywiol, a gall hefyd fod mewn cyflwr divalent positif yn ogystal â bod fel arfer yn ddibwys.
Oherwydd y nodwedd falens amrywiol hon, ni ddylid paratoi ytterbium metelaidd trwy electrolysis, ond trwy ostwng dull distyllu ar gyfer paratoi a phuro. Fel arfer, defnyddir metel lanthanum fel asiant lleihau ar gyfer distyllu lleihau, gan ddefnyddio'r gwahaniaeth rhwng pwysau anwedd uchel metel ytterbium a phwysedd anwedd isel metel lanthanum. Fel arall,Thulium, ytterbium, alutetiumGellir defnyddio dwysfwyd fel deunyddiau crai, aLanthanum metelgellir ei ddefnyddio fel asiant lleihau. O dan amodau gwactod tymheredd uchel o> 1100 ℃ a <0.133pa, gellir tynnu ytterbium metel yn uniongyrchol trwy ddistylliad lleihau. Fel samarium ac Europium, gellir gwahanu a phuro ytterbium hefyd trwy ostyngiad gwlyb. Fel arfer, defnyddir dwysfwyd thulium, ytterbium, a lutetium fel deunyddiau crai. Ar ôl ei ddiddymu, mae ytterbium yn cael ei leihau i gyflwr divalent, gan achosi gwahaniaethau sylweddol mewn eiddo, ac yna'n cael ei wahanu oddi wrth ddaearoedd prin trivalent eraill. Cynhyrchu purdeb uchelytterbium ocsidfel arfer yn cael ei wneud trwy echdynnu cromatograffeg neu ddull cyfnewid ïon。
Nghais
A ddefnyddir ar gyfer gweithgynhyrchu aloion arbennig. Mae aloion Ytterbium wedi'u cymhwyso mewn meddygaeth ddeintyddol ar gyfer arbrofion metelegol a chemegol.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae Ytterbium wedi dod i'r amlwg ac wedi datblygu'n gyflym ym meysydd cyfathrebu ffibr optig a thechnoleg laser.
Gydag adeiladu a datblygu'r “briffordd wybodaeth”, mae gan rwydweithiau cyfrifiadurol a systemau trosglwyddo ffibr optegol pellter hir ofynion cynyddol uchel ar gyfer perfformio deunyddiau ffibr optegol a ddefnyddir mewn cyfathrebu optegol. Gellir defnyddio ïonau Ytterbium, oherwydd eu priodweddau sbectrol rhagorol, fel deunyddiau ymhelaethu ffibr ar gyfer cyfathrebu optegol, yn union fel erbium a thulium. Er mai erbium elfen y Ddaear brin yw'r prif chwaraewr o hyd wrth baratoi chwyddseinyddion ffibr, mae gan ffibrau cwarts traddodiadol wedi'u dopio erbium led band ennill bach (30nm), gan ei gwneud hi'n anodd cwrdd â gofynion trosglwyddo gwybodaeth gyflym a gallu uchel. Mae gan ïonau YB3+groestoriad amsugno llawer mwy nag ïonau ER3+tua 980Nm. Trwy effaith sensiteiddio YB3+a throsglwyddo egni erbium ac Ytterbium, gellir gwella'r golau 1530nm yn fawr, a thrwy hynny wella effeithlonrwydd ymhelaethu'r golau yn fawr.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae ymchwilwyr wedi ffafrio erbium ytterbium co -dopio fwyfwy. Mae gan sbectol ffosffad a fflworoffosffad sefydlogrwydd cemegol a thermol da, yn ogystal â thrawsyriant is-goch eang a nodweddion ehangu mawr nad ydynt yn unffurf, gan eu gwneud yn ddeunyddiau delfrydol ar gyfer gwydr ffibr ymhelaethu erbium band eang ac enillion uchel. Gall mwyhaduron ffibr dop YB3+gyflawni ymhelaethiad pŵer ac ymhelaethiad signal bach, gan eu gwneud yn addas ar gyfer caeau fel synwyryddion ffibr optig, cyfathrebu laser gofod am ddim, ac ymhelaethiad pwls byr iawn. Ar hyn o bryd mae China wedi adeiladu capasiti un sianel mwyaf y byd a system drosglwyddo optegol cyflymaf cyflymaf, ac mae ganddi’r briffordd wybodaeth ehangaf yn y byd. Mae chwyddseinyddion ffibr dop a deunyddiau laser prin eraill ytterbium yn chwarae rhan hanfodol ac arwyddocaol ynddynt.
Defnyddir nodweddion sbectrol ytterbium hefyd fel deunyddiau laser o ansawdd uchel, fel crisialau laser, sbectol laser, a laserau ffibr. Fel deunydd laser pŵer uchel, mae crisialau laser doped ytterbium wedi ffurfio cyfres enfawr, gan gynnwys ytterbium doped yttrium alwminiwm garnet (yb: yag), ytterbium doped gadolinium gallium garnet (yb: ggg: ggg), ytterbium fluorophate), fluorophate dopium), fluorophate), fluorophate), stryd-fân, ytshate), ytshate strate (YB: S-FAP), Ytterbium doped Yttrium vanadate (YB: YV04), borate dop ytterbium, a silicad. Mae laser lled-ddargludyddion (LD) yn fath newydd o ffynhonnell bwmp ar gyfer laserau cyflwr solid. YB: Mae gan YAG lawer o nodweddion sy'n addas ar gyfer pwmpio LD pŵer uchel ac mae wedi dod yn ddeunydd laser ar gyfer pwmpio LD pŵer uchel. YB: Gellir defnyddio grisial S-fap fel deunydd laser ar gyfer ymasiad niwclear laser yn y dyfodol, sydd wedi denu sylw pobl. Mewn crisialau laser tiwniadwy, mae cromiwm ytterbium holmium yttrium alwminiwm gallium garnet (Cr, Yb, HO: YAGG) gyda thonfeddi yn amrywio o 2.84 i 3.05 μ y gellir eu haddasu'n barhaus rhwng m. Yn ôl yr ystadegau, mae'r rhan fwyaf o'r pennau rhyfel is-goch a ddefnyddir mewn taflegrau ledled y byd yn defnyddio 3-5 μ Felly, gall datblygiad CR, YB, HO: LASERS YSGG ddarparu ymyrraeth effeithiol ar gyfer gwrthfesurau arfau tywysedig is-goch, ac mae ganddo arwyddocâd milwrol pwysig. Mae China wedi cyflawni cyfres o ganlyniadau arloesol gyda lefel uwch ryngwladol ym maes crisialau laser dop ytterbium (YB: YAG, YB: FAP, YB: SFAP, ac ati), gan ddatrys technolegau allweddol fel twf grisial a laser yn gyflym, pwls, pwls, parhaus ac allbwn addasadwy. Mae canlyniadau'r ymchwil wedi'u cymhwyso mewn amddiffyn cenedlaethol, diwydiant a pheirianneg wyddonol, ac mae cynhyrchion grisial dop ytterbium wedi'u hallforio i sawl gwlad a rhanbarthau fel yr Unol Daleithiau a Japan.
Categori mawr arall o ddeunyddiau laser ytterbium yw gwydr laser. Mae amryw o sbectol laser croestoriad allyriadau uchel wedi'u datblygu, gan gynnwys germanium tellurite, silicon niobate, borate, a ffosffad. Oherwydd rhwyddineb mowldio gwydr, gellir ei wneud yn feintiau mawr ac mae ganddo nodweddion fel trosglwyddedd golau uchel ac unffurfiaeth uchel, gan ei gwneud hi'n bosibl cynhyrchu laserau pŵer uchel. Arferai’r gwydr laser daear prin cyfarwydd fod yn wydr neodymiwm yn bennaf, sydd â hanes datblygu o dros 40 mlynedd a thechnoleg cynhyrchu a chymhwyso aeddfed. Mae wedi bod y deunydd a ffefrir ar gyfer dyfeisiau laser pŵer uchel erioed ac fe'i defnyddiwyd mewn dyfeisiau arbrofol ymasiad niwclear ac arfau laser. Mae'r dyfeisiau laser pŵer uchel a adeiladwyd yn Tsieina, sy'n cynnwys gwydr neodymiwm laser fel y prif gyfrwng laser, wedi cyrraedd lefel ddatblygedig y byd. Ond mae Laser Nodymium Glass bellach yn wynebu her bwerus o wydr laser ytterbium.
Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae nifer fawr o astudiaethau wedi dangos bod llawer o briodweddau gwydr laser ytterbium yn fwy na phriodweddau gwydr neodymiwm. Oherwydd y ffaith mai dim ond dwy lefel egni sydd gan gyfoledd dop ytterbium, mae'r effeithlonrwydd storio ynni yn uchel. Ar yr un enillion, mae gan ytterbium gwydr effeithlonrwydd storio ynni 16 gwaith yn uwch na gwydr neodymiwm, ac oes fflwroleuedd 3 gwaith yn fwy na gwydr neodymiwm. Mae ganddo hefyd fanteision fel crynodiad dopio uchel, lled band amsugno, a gall lled-ddargludyddion ei bwmpio'n uniongyrchol, gan ei wneud yn addas iawn ar gyfer laserau pŵer uchel. Fodd bynnag, mae cymhwyso gwydr laser ytterbium yn ymarferol yn aml yn dibynnu ar gymorth neodymiwm, megis defnyddio ND3+fel synhwyrydd i wneud i wydr laser ytterbium weithredu ar dymheredd yr ystafell a chyflawnir allyriadau laser μ ar donfedd M. Felly, mae Ytterbium a neodymium yn gystadleuwyr ac yn bartneriaid cydweithredol ym maes gwydr laser.
Trwy addasu'r cyfansoddiad gwydr, gellir gwella llawer o briodweddau goleuol gwydr laser ytterbium. Gyda datblygiad laserau pŵer uchel fel y prif gyfeiriad, defnyddir laserau wedi'u gwneud o wydr laser ytterbium yn fwyfwy eang mewn diwydiant modern, amaethyddiaeth, meddygaeth, ymchwil wyddonol a chymwysiadau milwrol.
Defnydd milwrol: Bydd defnyddio'r egni a gynhyrchir gan ymasiad niwclear fel ynni bob amser wedi bod yn nod disgwyliedig, a bydd cyflawni ymasiad niwclear rheoledig yn fodd pwysig i ddynoliaeth ddatrys problemau ynni. Mae gwydr laser dop ytterbium yn dod yn ddeunydd a ffefrir ar gyfer cyflawni uwchraddiadau ymasiad cyfyngu anadweithiol (ICF) yn yr 21ain ganrif oherwydd ei berfformiad laser rhagorol.
Mae arfau laser yn defnyddio egni enfawr trawst laser i daro a dinistrio targedau, gan gynhyrchu tymereddau biliynau o raddau Celsius ac ymosod yn uniongyrchol ar gyflymder y golau. Gellir cyfeirio atynt fel Nadana ac mae ganddynt farwoldeb mawr, yn enwedig addas ar gyfer systemau arfau amddiffyn awyr modern mewn rhyfela. Mae perfformiad rhagorol Gwydr Laser Doped Ytterbium wedi ei wneud yn ddeunydd sylfaenol pwysig ar gyfer cynhyrchu arfau laser pŵer uchel a pherfformiad uchel.
Mae Laser Ffibr yn dechnoleg newydd sy'n datblygu'n gyflym ac mae hefyd yn perthyn i faes cymwysiadau gwydr laser. Mae laser ffibr yn laser sy'n defnyddio ffibr fel y cyfrwng laser, sy'n gynnyrch y cyfuniad o dechnoleg ffibr a laser. Mae'n dechnoleg laser newydd a ddatblygwyd ar sail technoleg mwyhadur ffibr wedi'i dopio erbium (EDFA). Mae laser ffibr yn cynnwys deuod laser lled -ddargludyddion fel ffynhonnell y pwmp, tonnau tonnau ffibr optig a chyfrwng ennill, ac optegol cydrannau fel ffibrau gratio a chwplwyr. Nid oes angen addasu'r llwybr optegol yn fecanyddol, ac mae'r mecanwaith yn gryno ac yn hawdd ei integreiddio. O'i gymharu â laserau cyflwr solid traddodiadol a laserau lled-ddargludyddion, mae ganddo fanteision technolegol a pherfformiad fel ansawdd trawst uchel, sefydlogrwydd da, ymwrthedd cryf i ymyrraeth amgylcheddol, dim addasiad, dim cynnal a chadw, a strwythur cryno. Oherwydd y ffaith bod yr ïonau dop yn bennaf Nd+3, yb+3, er+3, tm+3, ho+3, y mae pob un ohonynt yn defnyddio ffibrau daear prin fel cyfryngau ennill, gellir galw'r laser ffibr a ddatblygwyd gan y cwmni hefyd yn laser ffibr daear prin.
Cymhwyso Laser: Mae Laser Ffibr Clad Dwbl Dop Pwer Uchel Ytterbium wedi dod yn faes poeth mewn technoleg laser cyflwr solid yn rhyngwladol yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Mae ganddo fanteision ansawdd trawst da, strwythur cryno, ac effeithlonrwydd trosi uchel, ac mae ganddo ragolygon cymwysiadau eang mewn prosesu diwydiannol a meysydd eraill. Mae ffibrau dopio ytterbium clad dwbl yn addas ar gyfer pwmpio laser lled -ddargludyddion, gydag effeithlonrwydd cyplu uchel a phŵer allbwn laser uchel, a nhw yw prif gyfeiriad datblygu ffibrau dop ytterbium. Nid yw technoleg ffibr wedi'i dopio â clad dwbl China bellach yn gyfartal â lefel ddatblygedig gwledydd tramor. Mae ffibr dop ytterbium, ffibr wedi'i dopio ytterbium dwbl, a ffibr dopio erbium ytterbium a ddatblygwyd yn Tsieina wedi cyrraedd lefel ddatblygedig cynhyrchion tramor tebyg o ran perfformiad a dibynadwyedd, mae ganddynt fanteision cost, ac mae ganddynt dechnolegau patent craidd ar gyfer cynhyrchion a dulliau lluosog.
Cyhoeddodd Cwmni Laser IPG yr Almaen byd-enwog yn ddiweddar fod gan eu system laser ffibr dop ytterbium sydd newydd ei lansio nodweddion trawst rhagorol, oes pwmp o dros 50000 awr, tonfedd allyriadau canolog o 1070Nm-1080nm, a phŵer allbwn o hyd at 20kW. Fe'i cymhwyswyd mewn weldio mân, torri a drilio creigiau.
Deunyddiau laser yw'r craidd a'r sylfaen ar gyfer datblygu technoleg laser. Bu dywediad erioed yn y diwydiant laser bod 'un genhedlaeth o ddeunyddiau, un genhedlaeth o ddyfeisiau'. Er mwyn datblygu dyfeisiau laser datblygedig ac ymarferol, mae angen meddu ar ddeunyddiau laser perfformiad uchel yn gyntaf ac integreiddio technolegau perthnasol eraill. Mae crisialau laser wedi'u dopio â Ytterbium a gwydr laser, fel grym newydd deunyddiau laser solet, yn hyrwyddo datblygiad arloesol cyfathrebu ffibr optig a thechnoleg laser, yn enwedig mewn technolegau laser blaengar fel laserau ymasiad niwclear pŵer uchel, laserau teils uchel ynni uchel, ac arfau ynni uchel.
Yn ogystal, defnyddir ytterbium hefyd fel ysgogydd powdr fflwroleuol, cerameg radio, ychwanegion ar gyfer cydrannau cof cyfrifiadurol electronig (swigod magnetig), ac ychwanegion gwydr optegol. Dylid tynnu sylw at y ffaith bod yttrium ac yttrium ill dau yn elfennau daear prin. Er bod gwahaniaethau sylweddol mewn enwau Saesneg a symbolau elfen, mae gan yr wyddor ffonetig Tsieineaidd yr un sillafau. Mewn rhai cyfieithiadau Tsieineaidd, cyfeirir at yttrium weithiau fel yttrium. Yn yr achos hwn, mae angen i ni olrhain y testun gwreiddiol a chyfuno symbolau elfen i gadarnhau.
Amser Post: Awst-30-2023