جادویی نادره ځمکه عنصر: Ytterbium

Ytterbium: اټومي شمیره 70، اټومي وزن 173.04، د عنصر نوم د کشف شوي ځای څخه اخیستل شوی. د منځپانګېytterbiumپه کرسټ کې 0.000266٪ ده، په عمده توګه د فاسفورایټ او تور نادر سرو زرو زیرمو کې شتون لري، پداسې حال کې چې په مونازیټ کې 0.03٪ دی، د 7 طبیعي اسوټوپونو سره.

د تاریخ کشف

د ماریناک لخوا کشف شوی

وخت: ۱۸۷۸

ځای: سویس 

په 1878 کې، سویس کیمیا پوهانو ژان چارلس او جی ماریګناک په "اربیوم" کې د ځمکې یو نوی نادر عنصر کشف کړ. په 1907 کې، Ulban او Weils په ګوته کړه چې ماریګناک د لوټیټیم اکسایډ او یوتربیوم اکسایډ مخلوط جلا کړ. سټاکهولم ته نږدې د یتیربي په نوم د کوچني کلي په یاد کې ، چیرې چې د یوټریم ایسک کشف شوی و ، دا نوی عنصر د Yb سمبول سره Ytterbium نومول شوی و.

د الکترون ترتیب

1s2 2s2 2s6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14

فلزي

فلزي ytterbiumد سپینو زرو خړ، نرم، او نرم جوړښت لري. د خونې په حرارت کې، یټربیم په ورو ورو د هوا او اوبو پواسطه اکسیډیز کیدی شي.

دوه کرسټال جوړښتونه شتون لري: α- ډول د مخ متمرکز کیوبیک کرسټال سیسټم دی (د خونې د حرارت درجه -798 ℃)؛ β- ډول د بدن متمرکز کیوبیک (پورته 798 ℃) جال دی. د خټکي نقطه 824 ℃، د جوش نقطه 1427 ℃، نسبي کثافت 6.977（α- ډول)، 6.54（β- ډول).

په یخو اوبو کې حل کیدونکی، په اسیدونو او مایع امونیا کې حل کېدونکی. دا په هوا کې خورا باثباته دی. د سماریوم او یوروپیوم په څیر، یټربیم د متغیر والینس نادره ځمکې پورې اړه لري، او کیدای شي په مثبت ډول توپیر سربیره په عمومي ډول متضاد حالت کې وي.

د دې متغیر valence ځانګړتیا له امله، د فلزي ytterbium چمتو کول باید د الکترولیسس په واسطه نه ترسره کیږي، مګر د چمتو کولو او پاکولو لپاره د کمولو تحلیل میتود لخوا ترسره کیږي. معمولا،lanthanum فلزيد کمولو د کمولو لپاره د کمولو اجنټ په توګه کارول کیږي، د یوټربیم فلز د لوړ بخار فشار او د لینتانوم فلز د ټیټ بخار فشار تر مینځ توپیر په کارولو سره. په بدیل سره،thulium, ytterbium، اوlutetiumغلظت د خامو موادو په توګه کارول کیدی شي، او فلزي لینټینم د کمولو ایجنټ په توګه کارول کیدی شي. د 1100 ℃ او <0.133Pa د لوړ تودوخې خلا شرایطو لاندې، فلزي یټربیم مستقیم د کمولو استخراج له لارې استخراج کیدی شي. لکهsamariumاویوروپیمytterbium هم د لوند کمولو له لارې جلا او پاک کیدی شي. معمولا، thulium، ytterbium، او lutetium غلظت د خامو موادو په توګه کارول کیږي. د انحلال وروسته، ytterbium یو متقابل حالت ته راټیټیږي، چې په ملکیتونو کې د پام وړ توپیرونه رامینځته کوي، او بیا د نورو غیر معمولي نادر ځمکې څخه جلا کیږي. د لوړ پاکوالي یټربیوم آکسایډ تولید معمولا د استخراج کروماتګرافي یا د آئن تبادلې میتود لخوا ترسره کیږي

غوښتنلیک

د ځانګړو مرکباتو جوړولو لپاره کارول کیږي.Ytterbium الیاژد غاښونو په طب کې د فلزي او کیمیاوي تجربو لپاره کارول شوي.

په وروستیو کلونو کې، ytterbium د فایبر آپټیک مخابراتو او لیزر ټیکنالوژۍ په برخو کې په چټکۍ سره راڅرګند شوی او وده کړې.

د "معلوماتو د لویې لارې" د جوړولو او پراختیا سره، د کمپیوټر شبکې او د اوږد واټن نظری فایبر لیږد سیسټمونه د نوری فایبر موادو فعالیت لپاره په زیاتیدونکي توګه لوړ اړتیاوې لري چې په نظری اړیکو کې کارول کیږي. Ytterbium ions، د دوی د غوره طیفیک ملکیتونو له امله، د نظری اړیکو لپاره د فایبر امپلیفیکیشن موادو په توګه کارول کیدی شي، لکه څنګه چېerbiumاوthulium. که څه هم نادره ځمکه عنصر ایربیم لاهم د فایبر امپلیفیرونو په چمتو کولو کې اصلي لوبغاړی دی ، دودیز ایربیم - ډوپ شوي کوارټز فایبرونه د لږ لاسته راوړنې بانډ ویت (30nm) لري ، د لوړ سرعت او لوړ ظرفیت معلوماتو لیږد اړتیاوې پوره کول ستونزمن کوي. Yb3 + ions د 980nm شاوخوا د Er3 + ions په پرتله خورا لوی جذب کراس برخه لري. د Yb3 + د حساس کولو اغیزې او د erbium او ytterbium د انرژي لیږد له لارې، د 1530nm ر lightا خورا لوړه کیدی شي ، پدې توګه د ر lightا د لوړولو موثریت خورا ښه کوي.

په وروستیو کلونو کې، د erbium ytterbium co doped phosphate شیشې د څیړونکو لخوا په زیاتیدونکي توګه خوښ شوي. د فاسفیټ او فلوروفاسفیټ شیشې ښه کیمیاوي او حرارتي ثبات لري، په بیله بیا د پراخ انفراریډ لیږد او لوی غیر یونیفورم پراخیدونکي ځانګړتیاوې، دوی د براډ بانډ او لوړ لاسته راوړنې erbium-doped amplification فایبر شیشې لپاره مثالی مواد جوړوي. د Yb3 + ډوپ شوي فایبر امپلیفیرونه کولی شي د بریښنا لوړولو او کوچني سیګنال امپلیفیکیشن ترلاسه کړي ، دا د ساحو لپاره مناسب کوي لکه د فایبر آپټیک سینسرونه ، د وړیا ځای لیزر ارتباط ، او د الټرا لنډ نبض امپلیفیکیشن. چين اوس مهال د نړۍ تر ټولو لوی واحد چينل ظرفيت او تر ټولو ګړندی نظري لېږدونې سيستم جوړ کړی او په نړۍ کې تر ټولو پراخه معلوماتي لار لري. Ytterbium doped او نور نادر ځمکی ډوپ شوي فایبر امپلیفیرونه او لیزر مواد په دوی کې مهم او مهم رول لوبوي.

د ytterbium سپیکٹرل ځانګړتیاوې هم د لوړ کیفیت لیزر موادو په توګه کارول کیږي، دواړه د لیزر کرسټالونو، لیزر شیشونو، او فایبر لیزرونو په توګه. د لوړ ځواک لیزر موادو په توګه، د ytterbium doped لیزر کرسټالونو یوه لویه لړۍ جوړه کړې، په شمول د ytterbium dopedyttrium المونیمګارنټ (Yb: YAG)، ytterbium dopedgadoliniumgallium garnet (Yb: GGG)، ytterbium doped calcium fluorophosphate (Yb: FAP)، ytterbium doped strontium fluorophosphate (Yb: S-FAP)، ytterbium doped yttrium vanadate (Yb: YV04)، ytterbium doped ytterbium boateic doped. د سیمی کنډکټر لیزر (LD) د جامد حالت لیزرونو لپاره د پمپ سرچینې نوی ډول دی. Yb: YAG ډیری ځانګړتیاوې لري چې د لوړ ځواک LD پمپ کولو لپاره مناسب دي او د لوړ ځواک LD پمپ کولو لپاره لیزر مواد ګرځیدلی. Yb: S-FAP کرسټال ممکن په راتلونکي کې د لیزر اټومي فیوژن لپاره د لیزر موادو په توګه وکارول شي ، کوم چې د خلکو پام ځانته اړولی دی. د تونل وړ لیزر کرسټالونو کې، د کرومیم یټربیم هولمیم یټریم المونیم ګیلیم ګارنټ (Cr, Yb, Ho: YAGG) شتون لري چې د 2.84 څخه تر 3.05 μ پورې د طول اوږدوالي سره د متر ترمینځ په دوامداره توګه تنظیم کیدی شي. د احصایو له مخې، په ټوله نړۍ کې په توغندیو کې کارول شوي ډیری انفراريډ وارډونه 3-5 μ کاروي نو له همدې امله د Cr, Yb, Ho: YSGG لیزرونو پراختیا کولی شي د منځني انفراریډ لارښود وسلو مخنیوي لپاره مؤثره مداخله چمتو کړي، او مهم نظامي اهمیت لري. چین د ytterbium doped لیزر کرسټالونو (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP، etc.) په ساحه کې د نړیوالې پرمختللې کچې سره یو لړ نوښتي پایلې ترلاسه کړې، د کلیدي ټیکنالوژیو لکه کرسټال وده او لیزر چټک، نبض، دوامداره، او د تنظیم وړ محصول. د څیړنې پایلې په ملي دفاع ، صنعت او ساینسي انجینرۍ کې پلي شوي ، او د یوټربیم ډوپډ کرسټال محصولات ډیری هیوادونو او سیمو لکه متحده ایالاتو او جاپان ته صادر شوي.

د ytterbium لیزر موادو بله لویه کټګوري د لیزر شیشه ده. مختلف لوړ اخراج کراس سیکشن لیزر شیشې رامینځته شوي ، پشمول د جرمینیم ټیلوریټ ، سیلیکون نوبیټ ، بوریټ او فاسفیټ. د شیشې مولډینګ اسانتیا له امله ، دا په لویو اندازو کې رامینځته کیدی شي او ځانګړتیاوې لري لکه د لوړ ر lightا لیږد او لوړ یونیفارم ، دا د لوړ بریښنا لیزرونو تولید امکان رامینځته کوي. پیژندل شوی نادر ځمکه لیزر شیشه په عمده توګه کارول کیږيneodymiumشیشه، چې د 40 کلونو څخه زیات د پراختیا تاریخ لري او د بالغ تولید او غوښتنلیک ټیکنالوژي لري. دا تل د لوړ ځواک لیزر وسیلو لپاره غوره توکي دي او په اټومي فیوژن تجربوي وسیلو او لیزر وسلو کې کارول شوي. د لوړ ځواک لیزر وسایل په چین کې جوړ شوي چې لیزر لريneodymiumشیشه د اصلي لیزر منځني په توګه، د نړۍ پرمختللي کچې ته رسیدلي. مګر د لیزر نیوډیمیم شیش اوس د لیزر یټربیم شیشې څخه د قوي ننګونې سره مخ دی.

په وروستي کلونو کې، یو لوی شمیر څیړنو ښودلې چې د لیزر یټربیم شیشې ډیری ملکیتونه د دوی څخه ډیر دي.neodymiumشیشه د دې حقیقت له امله چې د ytterbium doped luminescence یوازې دوه انرژي کچه لري، د انرژي ذخیره کولو موثریت لوړ دی. په ورته ګټه کې، د یوټربیم شیشې د انرژي ذخیره کولو موثریت د نیوډیمیم شیشې په پرتله 16 ځله لوړ دی، او د فلوروسینس ژوند موده د نیوډیمیم شیشې په پرتله 3 ځله. دا ګټې هم لري لکه د لوړ ډوپینګ غلظت ، د جذب بینډ ویت ، او د سیمی کنډکټرونو لخوا مستقیم پمپ کیدی شي ، دا د لوړ ځواک لیزرونو لپاره خورا مناسب کوي. په هرصورت، د ytterbium لیزر شیشې عملي تطبیق اکثرا د نیوډیمیم په مرسته تکیه کوي، لکه د Nd3 + د حساس کولو په توګه کارول ترڅو د ytterbium لیزر شیشې د خونې په حرارت درجه کې فعالیت وکړي او د لیزر اخراج په m طول موج کې ترلاسه کیږي. نو، ytterbium او neodymium دواړه د لیزر شیشې په برخه کې سیالي کوونکي او همکاران دي.

د شیشې ترکیب تنظیم کولو سره ، د یټربیم لیزر شیشې ډیری روښانه ملکیتونه ښه کیدی شي. د اصلي لوري په توګه د لوړ ځواک لیزرونو پراختیا سره ، د یټربیم لیزر شیشې څخه جوړ شوي لیزرونه په پراخه کچه په عصري صنعت ، کرنې ، طب ، ساینسي څیړنو او نظامي غوښتنلیکونو کې کارول کیږي.

نظامي کارول: د اټومي فیوژن لخوا رامینځته شوي انرژي کارول د انرژي په توګه تل د تمه شوي هدف و ، او د کنټرول شوي اټومي فیوژن ترلاسه کول به د انرژي ستونزو حل کولو لپاره د انسانیت لپاره یوه مهمه وسیله وي. د Ytterbium doped لیزر شیشې د غوره لیزر فعالیت له امله په 21 پیړۍ کې د انرشیل کنفیوشن فیوژن (ICF) اپ گریڈونو ترلاسه کولو لپاره غوره توکي ګرځیدلي.

لیزر وسلې د لیزر بیم لویه انرژي د هدفونو د برید او ویجاړولو لپاره کاروي ، د ملیارد درجو سانتي ګراد تودوخې تولیدوي او مستقیم د رڼا په سرعت برید کوي. دوی د نادان په نوم یادولی شي او لوی وژونکي لري، په ځانګړې توګه په جګړه کې د عصري هوایي دفاعي وسلو سیسټمونو لپاره مناسب. د ytterbium doped لیزر شیشې عالي فعالیت دا د لوړ ځواک او لوړ فعالیت لیزر وسلو جوړولو لپاره مهم بنسټیز توکي ګرځولي دي.

فایبر لیزر په چټکۍ سره پرمختللې نوې ټیکنالوژي ده او د لیزر شیشې غوښتنلیکونو ساحې پورې اړه لري. فایبر لیزر یو لیزر دی چې فایبر د لیزر میډیم په توګه کاروي ، کوم چې د فایبر او لیزر ټیکنالوژۍ ترکیب محصول دی. دا یو نوی لیزر ټیکنالوژي ده چې د ایربیم ډوپډ فایبر امپلیفیر (EDFA) ټیکنالوژۍ پراساس رامینځته شوې. د فایبر لیزر د سیمی کنډکټر لیزر ډایډ څخه جوړ شوی دی لکه د پمپ سرچینې، د فایبر آپټیک څپې لارښود او د لاسته راوړنې منځنی، او نظری اجزا لکه د ګریټینګ فایبر او کپلر. دا د نظری لارې میخانیکي سمون ته اړتیا نلري، او میکانیزم کمپیکٹ او د یوځای کولو لپاره اسانه دی. د دودیز جامد حالت لیزرونو او سیمیکمډکټر لیزرونو سره پرتله کول ، دا ټیکنالوژیکي او د فعالیت ګټې لري لکه د لوړ بیم کیفیت ، ښه ثبات ، د چاپیریال مداخلې په وړاندې قوي مقاومت ، هیڅ سمون ، هیڅ ساتنه ، او کمپیکٹ جوړښت. د دې حقیقت له امله چې ډوپ شوي آیونونه په عمده توګه Nd+3، Yb+3، Er+3، Tm+3، Ho+3 دي، چې ټول یې د ځمکې نادر فایبرونه د ګټې میډیا په توګه کاروي، د شرکت لخوا رامینځته شوي فایبر لیزر هم کولی شي. د نادر ځمکې فایبر لیزر په نوم یادیږي.

د لیزر غوښتنلیک: د لوړ ځواک یټربیم ډوپډ ډبل کلاډ فایبر لیزر په وروستیو کلونو کې په نړیواله کچه د سالډ ریاست لیزر ټیکنالوژۍ کې ګرم ډګر ګرځیدلی. دا د ښه بیم کیفیت، کمپیکٹ جوړښت، او د لوړ تبادلې موثریت ګټې لري، او په صنعتي پروسس او نورو برخو کې د پراخ غوښتنلیک امکانات لري. ډبل پوښل شوي یټربیم ډوپ شوي فایبر د سیمی کنډکټر لیزر پمپ کولو لپاره مناسب دي ، د لوړ ترکیب موثریت او د لیزر تولید لوړ ځواک سره ، او د یټربیم ډوپ شوي فایبرونو اصلي پراختیا لارښود دی. د چین د ډبل پوښ شوي یوټربیوم ډوپ شوي فایبر ټیکنالوژي نور د بهرنیو هیوادونو پرمختللي کچې سره مساوي نه ده. د یټربیم ډوپ فایبر، ډبل کلاډ یټربیم ډوپډ فایبر، او د ایربیوم یټربیم کوډپډ فایبر په چین کې رامینځته شوي د فعالیت او اعتبار له مخې د ورته بهرني محصولاتو پرمختللي کچې ته رسیدلي ، د لګښت ګټې لري او د ډیری محصولاتو او میتودونو لپاره اصلي پیټینټ ټیکنالوژي لري. .

د نړۍ نامتو آلماني IPG لیزر شرکت پدې وروستیو کې اعلان وکړ چې د دوی نوی پیل شوی ytterbium doped فایبر لیزر سیسټم غوره بیم ځانګړتیاوې لري، د 50000 ساعتونو څخه ډیر د پمپ ژوند، د 1070nm-1080nm مرکزي اخراج څپې، او تر 20KW پورې د تولید ځواک. دا په ښه ویلډینګ ، پرې کولو ، او د ډبرې برمه کولو کې پلي شوی.

لیزر مواد د لیزر ټیکنالوژۍ پراختیا لپاره اصلي او بنسټ دی. د لیزر صنعت کې تل ویل شوي چې 'د موادو یو نسل، د وسایلو یو نسل'. د پرمختللي او عملي لیزر وسیلو رامینځته کولو لپاره ، دا اړینه ده چې لومړی د لوړ فعالیت لیزر توکي ولرئ او نور اړوند ټیکنالوژي مدغم کړئ. Ytterbium doped لیزر کرسټالونه او لیزر شیشې، د جامد لیزر موادو د نوي ځواک په توګه، د فایبر آپټیک اړیکو او لیزر ټیکنالوژۍ نوښت پرمختګ ته وده ورکوي، په ځانګړې توګه د عصري لیزر ټیکنالوژیو لکه د لوړ ځواک اټومي فیوژن لیزرونو، د لوړ انرژی بیټ. ټایل لیزرونه، او د لوړې انرژۍ وسلو لیزرونه.

سربیره پردې ، یټربیم د فلوروسینټ پاؤډ فعال کونکي ، راډیو سیرامیکونو ، د بریښنایی کمپیوټر حافظې اجزاو (مقناطیسي بلبلونو) لپاره اضافه کونکي ، او د نظری شیشې اضافه کولو په توګه هم کارول کیږي. دا باید په ګوته شي چې یوټریم او یوټریم دواړه د ځمکې نادر عناصر دي. که څه هم په انګلیسي نومونو او د عنصر سمبولونو کې د پام وړ توپیرونه شتون لري، د چینایي فونیټیک الفبا ورته نحو لري. په ځینو چینایي ژباړو کې، یوټریوم ځینې وختونه په غلطۍ سره د یتریوم په نوم یادیږي. پدې حالت کې، موږ اړتیا لرو چې اصلي متن تعقیب کړو او د تایید لپاره د عنصر سمبولونه یوځای کړو.