Ytterbju: numru atomiku 70, piż atomiku 173.04, isem tal-element derivat mill-post tal-iskoperta tiegħu. Il-kontenut tal-itterbju fil-qoxra huwa 0.000266%, prinċipalment preżenti f'depożiti ta 'fosforit u deheb rari iswed. Il-kontenut fil-monazite huwa 0.03%, u hemm 7 iżotopi naturali
Skoperta
Minn: Marinak
Żmien: 1878
Post: Isvizzera
Fl-1878, il-kimiċi Żvizzeri Jean Charles u G Marignac skoprew element ġdid ta 'art rari fl-"erbju". Fl-1907, Ulban u Weils irrimarkaw li Marignac issepara taħlita ta 'ossidu tal-lutetium u ossidu tal-itterbju. B'tifkira tar-raħal żgħir jismu Yteerby ħdejn Stokkolma, fejn ġie skopert il-mineral tal-ittriju, dan l-element ġdid kien jismu Ytterbium bis-simbolu Yb.
Konfigurazzjoni elettronika
Konfigurazzjoni elettronika
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Metall
L-itterbju metalliku huwa griż tal-fidda, duttili, u għandu tessut artab. F'temperatura tal-kamra, l-itterbju jista 'jiġi ossidizzat bil-mod bl-arja u l-ilma.
Hemm żewġ strutturi tal-kristall: α- It-tip huwa sistema ta 'kristall kubi ċċentrata wiċċ (temperatura tal-kamra -798 ℃); β- It-tip huwa kannizzata kubika ċċentrata fuq il-ġisem (fuq 798 ℃). Punt tat-tidwib 824 ℃, punt tat-togħlija 1427 ℃, densità relattiva 6.977（ α- Tip), 6.54（ β-Tip).
Ma jinħallx fl-ilma kiesaħ, jinħall fl-aċidi u l-ammonja likwida. Huwa pjuttost stabbli fl-arja. Simili għas-samarium u l-europju, l-itterbju jappartjeni għall-art rari tal-valenza varjabbli, u jista 'jkun ukoll fi stat divalenti pożittiv minbarra li normalment ikun trivalenti.
Minħabba din il-karatteristika ta 'valenza varjabbli, il-preparazzjoni tal-itterbju metalliku m'għandhiex titwettaq bl-elettroliżi, iżda b'metodu ta' distillazzjoni ta 'tnaqqis għall-preparazzjoni u l-purifikazzjoni. Normalment, il-metall tal-lantanju jintuża bħala aġent li jnaqqas għad-distillazzjoni tat-tnaqqis, billi juża d-differenza bejn il-pressjoni għolja tal-fwar tal-metall tal-itterbju u l-pressjoni baxxa tal-fwar tal-metall tal-lantanju. Alternattivament,tulju, itterbju, ulutetiumkonċentrati jistgħu jintużaw bħala materja prima, ulantanum tal-metalljista 'jintuża bħala aġent li jnaqqas. Taħt kundizzjonijiet ta 'vakwu ta' temperatura għolja ta '>1100 ℃ u <0.133Pa, l-itterbju tal-metall jista' jiġi estratt direttament permezz ta 'distillazzjoni ta' tnaqqis. Bħas-samarium u l-europju, l-itterbju jista 'wkoll jiġi separat u purifikat permezz ta' tnaqqis imxarrab. Normalment, il-konċentrati tat-thulium, itterbju u lutetium jintużaw bħala materja prima. Wara x-xoljiment, l-itterbju jitnaqqas għal stat divalenti, li jikkawża differenzi sinifikanti fil-proprjetajiet, u mbagħad separat minn terrestri rari trivalenti oħra. Il-produzzjoni ta 'purità għoljaossidu tal-itterbjunormalment titwettaq permezz ta' kromatografija ta' estrazzjoni jew metodu ta' skambju joniku。
Applikazzjoni
Użat għall-manifattura ta 'ligi speċjali. Ligi tal-itterbju ġew applikati fil-mediċina dentali għal esperimenti metallurġiċi u kimiċi.
F'dawn l-aħħar snin, l-itterbju ħareġ u żviluppa malajr fl-oqsma tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika u t-teknoloġija tal-laser.
Bil-kostruzzjoni u l-iżvilupp tal-"awtostrada tal-informazzjoni", netwerks tal-kompjuter u sistemi ta 'trażmissjoni ta' fibra ottika fuq distanza twila għandhom rekwiżiti dejjem aktar għoljin għall-prestazzjoni ta 'materjali tal-fibra ottika użati fil-komunikazzjoni ottika. Il-joni tal-itterbju, minħabba l-proprjetajiet spettrali eċċellenti tagħhom, jistgħu jintużaw bħala materjali ta 'amplifikazzjoni tal-fibra għall-komunikazzjoni ottika, bħall-erbju u t-tulju. Għalkemm l-erbju ta 'l-element rari tad-dinja għadu l-attur ewlieni fil-preparazzjoni ta' amplifikaturi tal-fibra, fibri tradizzjonali tal-kwarz doped bl-erbju għandhom bandwidth ta 'qligħ żgħir (30nm), li jagħmilha diffiċli biex jintlaħqu r-rekwiżiti ta' trasmissjoni ta 'informazzjoni b'veloċità għolja u ta' kapaċità għolja. Yb3 + ions għandhom cross-section ta 'assorbiment ħafna akbar minn Er3 + ions madwar 980nm. Permezz tal-effett ta 'sensitizzazzjoni ta' Yb3 + u t-trasferiment tal-enerġija ta 'erbju u itterbju, id-dawl ta' 1530nm jista 'jissaħħaħ ħafna, u b'hekk itejjeb ħafna l-effiċjenza tal-amplifikazzjoni tad-dawl.
F'dawn l-aħħar snin, il-ħġieġ tal-fosfat ko drogat tal-erbju itterbju ġie dejjem aktar iffavorit mir-riċerkaturi. Il-ħġieġ tal-fosfat u l-fluworofosfat għandhom stabbiltà kimika u termali tajba, kif ukoll trasmittanza infra-aħmar wiesgħa u karatteristiċi kbar ta 'twessigħ mhux uniformi, li jagħmluhom materjali ideali għall-broadband u qligħ għoli tal-fibra tal-ħġieġ ta' amplifikazzjoni drogata bl-erbju. L-amplifikaturi tal-fibra Yb3 + drogati jistgħu jiksbu amplifikazzjoni tal-qawwa u amplifikazzjoni tas-sinjal żgħir, li jagħmluhom adattati għal oqsma bħal sensuri tal-fibra ottika, komunikazzjoni bil-lejżer ta 'spazju ħieles, u amplifikazzjoni tal-polz ultra qasir. Iċ-Ċina bħalissa bniet l-akbar kapaċità ta 'kanal wieħed fid-dinja u sistema ta' trasmissjoni ottika tal-veloċità l-aktar mgħaġġla, u għandha l-aktar awtostrada tal-informazzjoni wiesgħa fid-dinja. L-amplifikaturi tal-fibra u l-materjali tal-lejżer drogati bl-itterbju u oħrajn rari drogati għandhom rwol kruċjali u sinifikanti fihom.
Il-karatteristiċi spettrali tal-itterbju jintużaw ukoll bħala materjali tal-laser ta 'kwalità għolja, kemm bħala kristalli tal-lejżer, nuċċalijiet tal-lejżer, u lejżers tal-fibra. Bħala materjal tal-laser ta 'qawwa għolja, kristalli tal-laser drogati tal-itterbju ffurmaw serje enormi, inkluż granata tal-aluminju tal-ittriju drogata tal-itterbju (Yb: YAG), granata tal-gallju tal-gadolinju drogata tal-itterbju (Yb: GGG), fluworofosfat tal-kalċju drogat tal-itterbju (Yb: FAP) , fluworofosfat tal-istronzju drogat tal-itterbju (Yb: S-FAP), vanadat tal-ittriju drogat tal-itterbju (Yb: YV04), borat tal-itterbju drogat u silikat. Lejżer semikondutturi (LD) huwa tip ġdid ta 'sors ta' pompa għal lejżers ta 'stat solidu. Yb: YAG għandu ħafna karatteristiċi adattati għall-ippumpjar LD ta 'qawwa għolja u sar materjal tal-lejżer għal ippumpjar LD ta' qawwa għolja. Yb: Il-kristall S-FAP jista 'jintuża bħala materjal tal-laser għall-fużjoni nukleari tal-lejżer fil-futur, li ġibed l-attenzjoni tan-nies. Fil-kristalli tal-lejżer tunable, hemm kromju ytterbium holmium ittriju aluminju gallju granata (Cr, Yb, Ho: YAGG) b'tul ta 'mewġ li jvarja minn 2.84 sa 3.05 μ Kontinwament aġġustabbli bejn m. Skont l-istatistika, il-biċċa l-kbira tal-warheads infra-aħmar użati f'missili madwar id-dinja jużaw 3-5 μ Għalhekk, l-iżvilupp ta 'lejżers Cr, Yb, Ho: YSGG jista' jipprovdi interferenza effettiva għal kontromiżuri ta 'armi ggwidati mill-infrared nofs, u għandu sinifikat militari importanti. Iċ-Ċina kisbet serje ta 'riżultati innovattivi b'livell avvanzat internazzjonali fil-qasam tal-kristalli tal-laser drogati bl-itterbju (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP, eċċ.), Issolvi teknoloġiji ewlenin bħal tkabbir tal-kristall u laser fast, polz, output kontinwu, u aġġustabbli. Ir-riżultati tar-riċerka ġew applikati fid-difiża nazzjonali, l-industrija u l-inġinerija xjentifika, u l-prodotti tal-kristall drogati bl-itterbju ġew esportati lejn pajjiżi u reġjuni multipli bħall-Istati Uniti u l-Ġappun.
Kategorija ewlenija oħra ta 'materjali tal-laser tal-itterbju hija l-ħġieġ tal-lejżer. Ġew żviluppati diversi nuċċalijiet tal-lejżer ta 'sezzjoni trasversali ta' emissjoni għolja, inklużi tellurit tal-ġermanju, niobat tas-silikon, borat u fosfat. Minħabba l-faċilità tal-iffurmar tal-ħġieġ, jista 'jsir f'daqsijiet kbar u għandu karatteristiċi bħal trażmissjoni għolja tad-dawl u uniformità għolja, li jagħmilha possibbli li jiġu prodotti lejżers ta' qawwa għolja. Il-ħġieġ tal-laser rari familjari kien prinċipalment ħġieġ tan-neodimju, li għandu storja ta 'żvilupp ta' aktar minn 40 sena u teknoloġija ta 'produzzjoni u applikazzjoni matura. Dejjem kien il-materjal preferut għal apparati tal-lejżer ta 'qawwa għolja u ġie użat f'apparati sperimentali ta' fużjoni nukleari u armi tal-lejżer. L-apparati tal-lejżer ta 'qawwa għolja mibnija fiċ-Ċina, li jikkonsistu minn ħġieġ tan-neodimju tal-lejżer bħala l-mezz ewlieni tal-lejżer, laħqu l-livell avvanzat tad-dinja. Iżda l-ħġieġ tan-neodimju tal-lejżer issa qed jiffaċċja sfida qawwija mill-ħġieġ tal-itterbju tal-lejżer.
F'dawn l-aħħar snin, numru kbir ta 'studji wrew li ħafna proprjetajiet tal-ħġieġ tal-itterbju tal-laser jaqbżu dawk tal-ħġieġ tan-neodimju. Minħabba l-fatt li l-luminexxenza drogata tal-itterbju għandha biss żewġ livelli ta 'enerġija, l-effiċjenza tal-ħażna tal-enerġija hija għolja. Fl-istess gwadann, il-ħġieġ tal-itterbju għandu effiċjenza tal-ħażna tal-enerġija 16-il darba ogħla mill-ħġieġ tan-neodimju, u ħajja ta 'fluworexxenza 3 darbiet dik tal-ħġieġ tan-neodimju. Għandu wkoll vantaġġi bħal konċentrazzjoni għolja ta 'doping, bandwidth ta' assorbiment, u jista 'jiġi ppumpjat direttament minn semikondutturi, li jagħmilha adattata ħafna għal lejżers ta' qawwa għolja. Madankollu, l-applikazzjoni prattika tal-ħġieġ tal-laser tal-itterbju ħafna drabi tiddependi fuq l-assistenza tan-neodimju, bħall-użu ta 'Nd3 + bħala sensitizzatur biex il-ħġieġ tal-lejżer tal-itterbju jaħdem f'temperatura tal-kamra u μ Emissjoni tal-lejżer tinkiseb f'tul ta' mewġ m. Allura, l-itterbju u n-neodimju huma kemm kompetituri kif ukoll imsieħba kollaborattivi fil-qasam tal-ħġieġ tal-laser.
Billi taġġusta l-kompożizzjoni tal-ħġieġ, ħafna proprjetajiet luminixxenti tal-ħġieġ tal-laser tal-itterbju jistgħu jittejbu. Bl-iżvilupp ta 'lejżers ta' qawwa għolja bħala d-direzzjoni ewlenija, lejżers magħmula minn ħġieġ tal-laser tal-itterbju huma dejjem aktar użati fl-industrija moderna, agrikoltura, mediċina, riċerka xjentifika u applikazzjonijiet militari.
Użu militari: L-użu tal-enerġija ġġenerata mill-fużjoni nukleari bħala enerġija dejjem kien għan mistenni, u l-kisba ta 'fużjoni nukleari kkontrollata se tkun mezz importanti għall-umanità biex issolvi l-problemi tal-enerġija. Ħġieġ tal-laser drogat bl-itterbju qed isir il-materjal preferut għall-kisba ta 'titjib tal-fużjoni ta' konfinament inerzjali (ICF) fis-seklu 21 minħabba l-prestazzjoni eċċellenti tiegħu tal-laser.
L-armi tal-lejżer jużaw l-enerġija enormi ta 'raġġ tal-lejżer biex jolqtu u jeqirdu miri, jiġġeneraw temperaturi ta' biljuni ta 'gradi Celsius u jattakkaw direttament bil-veloċità tad-dawl. Jistgħu jissejħu Nadana u għandhom letalità kbira, speċjalment adattati għal sistemi moderni ta 'armi tad-difiża tal-ajru fil-gwerra. Il-prestazzjoni eċċellenti tal-ħġieġ tal-laser drogat bl-itterbju għamlitha materjal bażiku importanti għall-manifattura ta 'armi tal-lejżer ta' qawwa għolja u ta 'prestazzjoni għolja.
Lejżer tal-fibra huwa teknoloġija ġdida li qed tiżviluppa malajr u tappartjeni wkoll għall-qasam tal-applikazzjonijiet tal-ħġieġ tal-lejżer. Lejżer tal-fibra huwa lejżer li juża l-fibra bħala l-mezz tal-lejżer, li huwa prodott tal-kombinazzjoni ta 'fibra u teknoloġija tal-lejżer. Hija teknoloġija tal-laser ġdida żviluppata fuq il-bażi tat-teknoloġija tal-amplifikatur tal-fibra drogata bl-erbju (EDFA). Lejżer tal-fibra huwa magħmul minn dijodu tal-lejżer semikonduttur bħala s-sors tal-pompa, gwida tal-mewġ tal-fibra ottika u mezz ta 'qligħ, u komponenti ottiċi bħal fibri tal-ħakk u couplers. Ma jeħtieġx aġġustament mekkaniku tal-mogħdija ottika, u l-mekkaniżmu huwa kompatt u faċli biex jintegra. Meta mqabbel ma 'lejżers tradizzjonali ta' stat solidu u lejżers semikondutturi, għandu vantaġġi teknoloġiċi u ta 'prestazzjoni bħal kwalità għolja tar-raġġ, stabbiltà tajba, reżistenza qawwija għall-interferenza ambjentali, l-ebda aġġustament, l-ebda manutenzjoni u struttura kompatta. Minħabba l-fatt li l-jonji drogati huma prinċipalment Nd + 3, Yb + 3, Er + 3, Tm + 3, Ho + 3, li kollha jużaw fibri rari tad-dinja bħala medja ta 'qligħ, il-laser tal-fibra żviluppat mill-kumpanija jista' wkoll jissejjaħ laser fiber earth rari.
Applikazzjoni tal-lejżer: Il-laser tal-fibra miksija doppja b'qawwa għolja tal-ytterbju sar qasam sħun fit-teknoloġija tal-laser fi stat solidu internazzjonalment f'dawn l-aħħar snin. Għandu l-vantaġġi ta 'kwalità tajba tar-raġġ, struttura kompatta, u effiċjenza għolja ta' konverżjoni, u għandha prospetti wesgħin ta 'applikazzjoni fl-ipproċessar industrijali u oqsma oħra. Fibri drogati ta 'l-itterbju miksi doppju huma adattati għall-ippumpjar bil-lejżer semikondutturi, b'effiċjenza għolja ta' akkoppjar u qawwa għolja tal-ħruġ tal-lejżer, u huma d-direzzjoni ewlenija ta 'żvilupp ta' fibri drogati ta 'itterbju. It-teknoloġija tal-fibra drogata b'itterbju miksi doppju taċ-Ċina m'għadhiex daqs il-livell avvanzat ta 'pajjiżi barranin. Il-fibra drogata tal-itterbju, fibra tal-itterbju miksija doppja, u fibra drogata tal-itterbju tal-erbju żviluppati fiċ-Ċina laħqu l-livell avvanzat ta 'prodotti barranin simili f'termini ta' prestazzjoni u affidabilità, għandhom vantaġġi fl-ispiża, u għandhom teknoloġiji brevettati ewlenin għal prodotti u metodi multipli .
Il-kumpanija Ġermaniża tal-lejżer IPG magħrufa fid-dinja reċentement ħabbret li s-sistema tal-laser tal-fibra drogata tal-itterbju li għadha kif tnediet għandha karatteristiċi ta 'raġġ eċċellenti, ħajja ta' pompa ta 'aktar minn 50000 siegħa, wavelength ta' emissjoni ċentrali ta '1070nm-1080nm, u qawwa tal-ħruġ sa 20KW. Ġie applikat fl-iwweldjar fin, qtugħ, u tħaffir tal-blat.
Materjali tal-lejżer huma l-qalba u l-pedament għall-iżvilupp tat-teknoloġija tal-lejżer. Dejjem kien hemm qal fl-industrija tal-lejżer li 'ġenerazzjoni waħda ta' materjali, ġenerazzjoni waħda ta 'apparat'. Biex tiżviluppa apparati laser avvanzati u prattiċi, huwa meħtieġ li l-ewwel tippossjedi materjali tal-laser ta 'prestazzjoni għolja u tintegra teknoloġiji rilevanti oħra. Il-kristalli tal-laser drogati tal-ytterbju u l-ħġieġ tal-lejżer, bħala l-forza l-ġdida ta 'materjali tal-laser solidi, qed jippromwovu l-iżvilupp innovattiv tal-komunikazzjoni tal-fibra ottika u t-teknoloġija tal-laser, speċjalment f'teknoloġiji tal-laser avvanzati bħal lejżers ta' fużjoni nukleari ta 'qawwa għolja, taħbit ta' enerġija għolja lejżers tal-madum, u lejżers tal-armi b'enerġija għolja.
Barra minn hekk, l-itterbju jintuża wkoll bħala attivatur ta 'trab fluworexxenti, ċeramika tar-radju, addittivi għal komponenti elettroniċi tal-memorja tal-kompjuter (bżieżaq manjetiċi), u addittivi tal-ħġieġ ottiku. Għandu jiġi rrilevat li ittriju u ittriju huma t-tnejn elementi ta 'art rari. Għalkemm hemm differenzi sinifikanti fl-ismijiet bl-Ingliż u s-simboli tal-elementi, l-alfabett fonetiku Ċiniż għandu l-istess sillabi. F'xi traduzzjonijiet Ċiniżi, ittriju kultant jissejjaħ bi żball bħala ittriju. F'dan il-każ, għandna bżonn intraċċaw it-test oriġinali u ngħaqqdu s-simboli tal-element biex nikkonfermaw.
Ħin tal-post: Awissu-30-2023