Ytterbium: atominis numeris 70, atominis svoris 173.04, elemento pavadinimas, gautas iš jo atradimo vietos. Ytterbium kiekis plutoje yra 0,000266%, daugiausia esant fosforito ir juodos retos aukso telkiniams. Monazito kiekis yra 0,03%, o yra 7 natūralūs izotopai
Atrasta
Autorius: Marinak
Laikas: 1878 m
Vieta: Šveicarija
1878 m. Šveicarijos chemikai Jeanas Charlesas ir G Marigmacas atrado naują retos žemės elementą „Erbium“. 1907 m. Ulbanas ir Weilsas atkreipė dėmesį, kad Marignac atskyrė liuteum oksido ir Ytterbium oksido mišinį. Mažo kaimo, pavadinto Yteerby, netoli Stokholmo, kur buvo rastas „Yttrium“ rūda, atminimui, šis naujas elementas buvo pavadintas Ytterbium su simboliu YB.
Elektronų konfigūracija
Elektronų konfigūracija
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F14
Metalas
Metalinis ytterbium yra sidabrinės pilkos spalvos, lankstaus ir turi minkštą tekstūrą. Kambario temperatūroje Ytterbium galima lėtai oksiduoti orais ir vandeniu.
Yra dvi kristalų struktūros: α- Tipas yra veidą orientuota kubinių kristalų sistema (kambario temperatūra -798 ℃); β- Tipas yra į kūną orientuota kubinė (virš 798 ℃) grotelės. Lydymosi taškas 824 ℃, virimo taškas 1427 ℃, santykinis tankis 6,977 （α tipo), 6,54 （β tipo).
Neatliekamas šaltame vandenyje, tirpsta rūgštyse ir skystu amoniaku. Tai yra gana stabilus ore. Panašiai kaip Samariumas ir Europium, Ytterbium priklauso kintamai valentinei retajai Žemei, be to, gali būti ir teigiama, be to, ji paprastai yra translentinė.
Dėl šios kintamos valentingumo charakteristikos metalinio ytterbium paruošimas neturėtų būti atliekamas elektrolizės būdu, o redukcijos distiliavimo metodu paruošimui ir gryninimui. Paprastai lantano metalas naudojamas kaip redukcinis distiliavimo redukcijos agentas, naudojant skirtumą tarp Ytterbium metalo didelio garų slėgio ir mažo lantano metalo garų slėgio. Alternatyviai,Thulium, ytterbium, irliuteumKoncentratai gali būti naudojami kaip žaliavos irMetalinis lantanasgali būti naudojamas kaip redukuojantis agentas. Esant aukštos temperatūros vakuuminėms sąlygoms> 1100 ℃ ir <0,133PA, metalo ytterbium gali būti tiesiogiai ekstrahuojamas redukuojant distiliavimą. Kaip ir samariumas bei Europium, Ytterbium taip pat gali būti atskirtas ir išgrynintas drėgnu. Paprastai Thulium, Ytterbium ir Lutetium koncentratai naudojami kaip žaliavos. Po tirpimo Ytterbium sumažėja iki dvivalenčių būsenų, sukeliančių reikšmingus savybių skirtumus, o po to atskirtas nuo kitų trivalenčių retų žemių. Didelio grynumo gamybaYtterbium oksidaspaprastai atliekama ekstrahavimo chromatografija arba jonų mainų metodu。
Paraiška
Naudojamas specialiems lydiniams gamybai. Ytterbium lydiniai buvo naudojami dantų medicinoje metalurgijos ir cheminiams eksperimentams.
Pastaraisiais metais „Ytterbium“ atsirado ir greitai vystėsi pluošto optinės komunikacijos ir lazerio technologijos srityse.
Statybos ir plėtojant „Informacijos greitkelį“, kompiuterių tinklai ir tolimųjų optinio pluošto perdavimo sistemos vis labiau reikalauja optinio pluošto medžiagų, naudojamų optiniame ryšyje, veikimui. „Ytterbium“ jonai dėl puikių spektrinių savybių gali būti naudojamos kaip optinio ryšio pluošto amplifikacijos medžiagos, kaip ir Erbium ir Thulium. Nors retas žemės elementas „Erbium“ vis dar yra pagrindinis pluošto stiprintuvų ruošimo žaidėjas, tradiciniai Erbium-legiruoti kvarco pluoštai turi nedidelį stiprinimo pralaidumą (30 nm), todėl sunku patenkinti greitojo ir didelio talpos informacijos perdavimo reikalavimus. YB3+jonai turi daug didesnį absorbcijos skerspjūvį nei ER3+jonai, maždaug 980Nm. Dėl YB3+sensibilizacijos ir Erbium bei Ytterbium energijos perdavimo, 1530 nm šviesos gali būti žymiai padidinta, taip žymiai pagerinant šviesos amplifikacijos efektyvumą.
Pastaraisiais metais tyrėjai vis labiau palankiau Erbium Ytterbium fosfato stiklui. Fosfato ir fluorofosfato akiniai turi gerą cheminį ir šiluminį stabilumą, taip pat plačią infraraudonųjų spindulių pralaidumą ir dideles nevienodos išplėtimo charakteristikas, todėl jos yra idealios medžiagos plačiajuosčio ryšio ir didelio padidėjimo Erbium pluošto amplifikacijos pluošto stiklui. YB3+Doped pluošto stiprintuvai gali pasiekti galios stiprinimą ir mažą signalo amplifikaciją, todėl jie yra tinkami laukams, tokiems kaip šviesolaidinio jutikliai, laisvo erdvės lazerio ryšys ir ypač trumpas impulsų amplifikacija. Šiuo metu Kinija sukūrė didžiausią pasaulio kanalo talpą ir greičiausią greičio optinės transmisijos sistemą ir turi plačiausią informacijos magistralę pasaulyje. „Ytterbium“ ir kitos retos žemės pluošto stiprintuvai ir lazerinės medžiagos vaidina svarbų ir reikšmingą vaidmenį.
Ytterbium spektrinės charakteristikos taip pat naudojamos kaip aukštos kokybės lazerinės medžiagos, tiek kaip lazeriniai kristalai, lazeriniai akiniai ir pluošto lazeriai. As a high-power laser material, ytterbium doped laser crystals have formed a huge series, including ytterbium doped yttrium aluminum garnet (Yb: YAG), ytterbium doped gadolinium gallium garnet (Yb: GGG), ytterbium doped calcium fluorophosphate (Yb: FAP), ytterbium doped strontium Fluorofosfatas (YB: S-FAP), Ytterbium, padengtas Yttrium vanadate (YB: YV04), Ytterbium boratas ir silikatas. Puslaidininkių lazeris (LD) yra naujo tipo siurblio šaltinis kietojo kūno lazeriams. YB: YAG pasižymi daugybe savybių, tinkančių didelės galios LD siurbimui, ir tapo lazerine medžiaga, skirta didelės galios LD siurbimui. YB: S-FAP kristalas gali būti naudojamas kaip lazerinė medžiaga lazeriniam branduolinei sintezei ateityje, kuri patraukė žmonių dėmesį. Derinamiems lazeriniams kristalams yra chromo Ytterbium holmium yttrium aliuminio galulio granatas (Cr, yb, ho: yagg), kurio bangos ilgis svyruoja nuo 2,84 iki 3,05 μ, nuolat reguliuojami tarp m. Remiantis statistika, dauguma infraraudonųjų spindulių galvučių, naudojamų visame pasaulyje, naudoja 3–5 μ, todėl CR, YB, HO: YSGG lazerių vystymasis gali užtikrinti veiksmingą trukdymą vidutinio infraraudonųjų spindulių vadovaujamų ginklų prieštaravimams ir turi didelę karinę reikšmę. Kinija pasiekė daugybę novatoriškų rezultatų su tarptautiniu pažengusiu lygiu Ytterbium lazerinių kristalų srityje (YB: YAG, YB: FAP, YB: SFAP ir kt.), Sprendžiant pagrindines technologijas, tokias kaip kristalų augimas ir greitas lazeris, impulsas, nuolatinis ir reguliuojamas produktas. Tyrimo rezultatai buvo taikomi nacionalinėje gynybos, pramonės ir mokslo inžinerijoje, o „Ytterbium“ krištolo produktai buvo eksportuoti į kelias šalis ir regionus, tokius kaip JAV ir Japonija.
Kita pagrindinė Ytterbium lazerinių medžiagų kategorija yra lazerio stiklas. Buvo sukurti įvairūs didelės emisijos skerspjūvio lazeriniai akiniai, įskaitant germanio telluritą, silicio niobatą, boratą ir fosfatą. Dėl paprasto stiklo formavimo jis gali būti pagamintas iš didelių dydžių ir pasižymi tokiomis savybėmis kaip didelis šviesos pralaidumas ir didelis vienodumas, todėl galima gaminti didelės galios lazerius. Pažįstamas retas žemės lazerio stiklas buvo daugiausia neodimio stiklas, kurio vystymosi istorija yra daugiau nei 40 metų, o subrendusi gamybos ir taikymo technologija. Tai visada buvo tinkamiausia medžiaga didelės galios lazeriniams prietaisams ir buvo naudojama branduolinės sintezės eksperimentiniuose prietaisuose ir lazeriniuose ginkluose. Kinijoje pastatyti didelės galios lazeriniai prietaisai, susidedantys iš lazerio neodimio stiklo kaip pagrindinė lazerinė terpė, pasiekė pažengusį pasaulio lygį. Tačiau lazerio neodimio stiklas dabar susiduria su galingu „Laser Ytterbium Glass“ iššūkiu.
Pastaraisiais metais daugybė tyrimų parodė, kad daugybė lazerinio Ytterbium stiklo savybių viršija neodimio stiklo. Dėl to, kad „Ytterbium“ liuminescencija yra tik du energijos lygiai, energijos kaupimo efektyvumas yra didelis. Tokiu pačiu padidėjimu „Ytterbium“ stiklo energijos kaupimo efektyvumas yra 16 kartų didesnis nei neodimio stiklo, o fluorescencinis gyvenimo trukmė - 3 kartus didesnė nei neodimio stiklo. Jis taip pat turi privalumų, tokių kaip didelė dopingo koncentracija, absorbcijos pralaidumas, ir gali tiesiogiai pumpuoti puslaidininkius, todėl jis yra labai tinkamas didelės galios lazeriams. Tačiau praktinis „Ytterbium“ lazerio stiklo pritaikymas dažnai priklauso nuo neodimio pagalbos, pavyzdžiui, ND3+naudojimo kaip jautrumo naudojimas kaip Ytterbium lazerio stiklo, veikiančio kambario temperatūroje, ir μ lazerio emisija pasiekiama esant M bangos ilgiui. Taigi, „Ytterbium“ ir „Neodimium“ yra ir konkurentai, ir bendradarbiaujantys partneriai „Laser Glass“ srityje.
Pakoreguojant stiklo kompoziciją, galima patobulinti daugybę Ytterbium lazerinio stiklo liuminescencinių savybių. Tobulėjant didelės galios lazeriams, kaip pagrindinė kryptimi, lazeriai, pagaminti iš „Ytterbium“ lazerio stiklo, vis labiau naudojami šiuolaikinėje pramonėje, žemės ūkyje, medicinoje, moksliniuose tyrimuose ir kariniuose pritaikymuose.
Karinis vartojimas: Naudojant branduolinės sintezės energiją kaip energiją, visada buvo tikimasi tikslo, o kontroliuojamos branduolinės sintezės pasiekimas bus svarbi priemonė žmonijai išspręsti energijos problemas. „Ytterbium“ doped Lazerinis stiklas tampa tinkamiausia medžiaga, norint pasiekti inercinio gimdymo suliejimo (ICF) atnaujinimus XXI amžiuje dėl puikaus lazerio veikimo.
Lazerio ginklai sunaudoja didžiulę lazerio spindulio energiją, kad smogtų ir sunaikintų taikinius, sukuria milijardų laipsnių Celsijaus temperatūrą ir tiesiogiai puola šviesos greičiu. Jie gali būti vadinami Nadana ir turi didelę mirtingumą, ypač tinkami šiuolaikinėms oro gynybos ginklų sistemoms kare. Dėl puikaus „Ytterbium“ lazerinio stiklo našumo jis tapo svarbia pagrindine medžiaga, gaminanti didelės galios ir didelio našumo lazerinius ginklus.
Pluošto lazeris yra greitai besivystanti nauja technologija, taip pat priklauso lazerinio stiklo naudojimo sričiai. Pluošto lazeris yra lazeris, kuris naudoja pluoštą kaip lazerinę terpę, kuri yra pluošto ir lazerio technologijos derinio produktas. Tai yra nauja lazerio technologija, sukurta remiantis „Erbium Doped“ pluošto stiprintuvo (EDFA) technologija. Pluošto lazerį sudaro puslaidininkio lazerio diodas kaip siurblio šaltinis, šviesolaidinis bangolaidis ir stiprinimo terpė bei optiniai komponentai, tokie kaip grotelių pluoštai ir jungtys. Tam nereikia mechaninio optinio kelio reguliavimo, o mechanizmas yra kompaktiškas ir lengvai integruotas. Palyginti su tradiciniais kietojo kūno lazeriais ir puslaidininkiais lazeriais, jis turi technologinius ir našumo pranašumus, tokius kaip aukšta spindulių kokybė, geras stabilumas, stiprus atsparumas aplinkos trukdžiams, nėra reguliavimo, jokios priežiūros ir kompaktiškos struktūros. Dėl to, kad įterpti jonai daugiausia yra ND+3, Yb+3, ER+3, TM+3, HO+3, kurie visi naudoja retųjų žemės pluoštus kaip didinimo terpę, įmonės sukurtas pluošto lazeris taip pat gali būti vadinamas retos žemės pluošto lazeriu.
Lazerio pritaikymas: Didelės galios „Ytterbium“ dvigubai apklijuotos pluošto lazeris pastaraisiais metais tapo karštu kietojo kūno lazerio technologijos lauku. Jis turi geros spindulio kokybės, kompaktiškos struktūros ir didelio konversijos efektyvumo pranašumų, taip pat turi plačias pritaikymo perspektyvas pramoninio apdorojimo ir kitų sričių srityse. Dvigubas plakiruotas Ytterbium pluoštas yra tinkami puslaidininkių lazeriui, turinčiam didelį sukabinimo efektyvumą ir didelę lazerio galią, ir yra pagrindinė Ytterbium dopuotų pluoštų vystymosi kryptis. Kinijos dvigubai apklijuota „Ytterbium“ pluošto technologija nebėra panaši į pažengusį užsienio šalių lygį. „Ytterbium“ pluoštas, dvigubai apklijuotas „Ytterbium“ pluoštas ir Kinijoje sukurtas „Erbium Ytterbium Co“ pluoštas pasiekė aukštesnįjį panašių svetimų produktų lygį, atsižvelgiant į našumą ir patikimumą, turi išlaidų pranašumų ir turi pagrindines patentuotas technologijas keliems produktams ir metodams.
Visame pasaulyje žinoma Vokietijos IPG lazerių kompanija neseniai paskelbė, kad jų naujai paleista „Ytterbium“ dopedo pluošto lazerinė sistema pasižymi puikiomis pluošto charakteristikomis, pompos tarnavimo laikas yra daugiau nei 50000 valandų, centrinis emisijos bangos ilgis yra 1070NM-1080NM ir išėjimo galia iki 20kW. Jis buvo pritaikytas smulkiam suvirinimui, pjaustymui ir gręžiant uolą.
Lazerinės medžiagos yra pagrindinė lazerio technologijos kūrimo pagrindus. Lazerių pramonėje visada buvo posakis, kad „vienos kartos medžiagos, vienos kartos prietaisai“. Norint sukurti pažangius ir praktinius lazerinius prietaisus, pirmiausia reikia turėti aukštos kokybės lazerines medžiagas ir integruoti kitas susijusias technologijas. Ytterbium lazeriniai kristalai ir lazerio stiklas, kaip naujoji kietųjų lazerinių medžiagų jėga, skatina novatorišką optinės šviesos komunikacijos ir lazerio technologijos vystymąsi, ypač pažangiausiose lazerinių technologijų, tokių kaip didelės galios branduolinės sintezės lazeriai, didelio energijos plytelių plytelių lazeriai ir didelės energijos veislės lazeriai.
Be to, „YTterbium“ taip pat naudojamas kaip fluorescencinis miltelių aktyvatorius, radijo keramika, elektroninių kompiuterio atminties komponentų (magnetinių burbulų) ir optinio stiklo priedų priedai. Reikėtų pažymėti, kad „Ytrium“ ir „Yttrium“ yra retųjų žemės elementai. Nors angliškų pavadinimų ir elementų simbolių skirtumai yra reikšmingi, kinų fonetinė abėcėlė turi tuos pačius skiemenis. Kai kuriuose Kinijos vertimuose „Yttrium“ kartais klaidingai vadinamas YTTRIUM. Tokiu atveju turime atsekti originalų tekstą ir sujungti elementų simbolius, kad patvirtintume.
Pašto laikas: 2012 m. Rugpjūčio 30 d