Ytterbium: nomer atom 70, bobot atom 173,04, jeneng unsur asalé saka lokasi ditemokaké. Isi sakaytterbiuming kerak 0,000266%, utamané ana ing celengan emas langka fosfat lan ireng, nalika isi ing monazite 0,03%, karo 7 isotop alam.
Nggoleki Sejarah
Ditemokake dening: Marinak
Wektu: 1878
Panggonan: Swiss
Ing taun 1878, ahli kimia Swiss Jean Charles lan G Marignac nemokake unsur bumi langka anyar ing "erbium". Ing taun 1907, Ulban lan Weils nedahake yen Marignac misahake campuran lutetium oksida lan ytterbium oksida. Kanggo ngelingi desa cilik sing jenenge Yteerby cedhak Stockholm, ing ngendi bijih yttrium ditemokake, unsur anyar iki dijenengi Ytterbium kanthi simbol Yb.
Konfigurasi elektron
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
logam
ytterbium metalikwerna abu-abu salaka, ulet, lan nduweni tekstur alus. Ing suhu kamar, ytterbium bisa alon-alon dioksidasi dening hawa lan banyu.
Ana rong struktur kristal: α- Jinis sistem kristal kubik pasuryan tengah (suhu kamar -798 ℃); β- Jinis kasebut minangka kisi kubik pusat awak (ndhuwur 798 ℃). Titik lebur 824 ℃, titik didih 1427 ℃, kapadhetan relatif 6,977（ Tipe α-), 6,54（ Tipe β).
Ora larut ing banyu adhem, larut ing asam lan amonia cair. Iku cukup stabil ing udhara. Kaya karo samarium lan europium, ytterbium kalebu valensi variabel rare earth, lan bisa uga ana ing negara divalen positif saliyane biasane trivalen.
Amarga karakteristik valensi variabel iki, persiapan ytterbium metalik ora kudu ditindakake kanthi elektrolisis, nanging kanthi cara distilasi reduksi kanggo persiapan lan pemurnian. Biasane,logam lanthanumdigunakake minangka agen reduktor kanggo distilasi reduksi, nggunakake beda antarane tekanan uap dhuwur saka logam ytterbium lan tekanan uap sing kurang saka logam lanthanum. Utawa,tulium, ytterbium, lanlutetiumkonsentrat bisa digunakake minangka bahan mentah, lan lantanum logam bisa digunakake minangka agen pereduksi. Ing kahanan vakum suhu dhuwur saka> 1100 ℃ lan <0.133Pa, ytterbium logam bisa langsung dijupuk dening distilasi abang. Kayasamariumlaneuropium,ytterbium uga bisa dipisahake lan diresiki liwat reduksi udan. Biasane, konsentrat thulium, ytterbium, lan lutetium digunakake minangka bahan mentah. Sawise pembubaran, ytterbium dikurangi dadi negara divalen, nyebabake bedane sifat sing signifikan, lan banjur dipisahake saka bumi langka trivalen liyane. Produksi ytterbium oxide kanthi kemurnian dhuwur biasane ditindakake kanthi kromatografi ekstraksi utawa metode pertukaran ion.
Aplikasi
Digunakake kanggo nggawe wesi khusus.Wesi Ytterbiumwis ditrapake ing obat dental kanggo eksperimen metalurgi lan kimia.
Ing taun-taun pungkasan, ytterbium wis muncul lan berkembang kanthi cepet ing bidang komunikasi serat optik lan teknologi laser.
Kanthi pambangunan lan pangembangan "jalan raya informasi", jaringan komputer lan sistem transmisi serat optik jarak jauh duwe syarat sing luwih dhuwur kanggo kinerja bahan serat optik sing digunakake ing komunikasi optik. Ion Ytterbium, amarga sifat spektral sing apik banget, bisa digunakake minangka bahan amplifikasi serat kanggo komunikasi optik, kayaerbiumlantulium. Sanajan erbium unsur bumi langka isih dadi pemain utama ing nyiapake amplifier serat, serat kuarsa erbium-doped tradisional duwe bandwidth gain cilik (30nm), dadi angel kanggo nyukupi syarat transmisi informasi kanthi kecepatan dhuwur lan kapasitas dhuwur. Ion Yb3+ nduweni penampang serapan sing luwih gedhe tinimbang ion Er3+ watara 980nm. Liwat efek sensitisasi Yb3 + lan transfer energi erbium lan ytterbium, cahya 1530nm bisa ditingkatake banget, saengga bisa ningkatake efisiensi amplifikasi cahya.
Ing taun-taun pungkasan, erbium ytterbium co doped fosfat kaca wis tambah disenengi dening peneliti. Kacamata fosfat lan fluorofosfat duwe stabilitas kimia lan termal sing apik, uga transmisi inframerah sing amba lan karakteristik broadening sing ora seragam, nggawe bahan sing cocog kanggo broadband lan kaca serat amplifikasi erbium-doped dhuwur. Yb3 + amplifier serat doped bisa entuk amplifikasi daya lan amplifikasi sinyal cilik, nggawe cocok kanggo lapangan kayata sensor serat optik, komunikasi laser ruang bebas, lan amplifikasi pulsa ultra singkat. China saiki wis mbangun kapasitas saluran siji paling gedhe ing donya lan sistem transmisi optik kacepetan paling cepet, lan nduweni dalan informasi paling jembar ing donya. Ytterbium doped lan amplifier serat doped bumi langka liyane lan bahan laser duwe peran penting lan penting.
Karakteristik spektral ytterbium uga digunakake minangka bahan laser berkualitas tinggi, minangka kristal laser, kaca tingal laser, lan laser serat. Minangka materi laser daya dhuwur, kristal laser doped ytterbium wis mbentuk seri ageng, kalebu doped ytterbium.aluminium yttriumgarnet (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 borate, lan silikat. Semikonduktor laser (LD) minangka jinis sumber pompa anyar kanggo laser solid-state. Yb: YAG nduweni akeh ciri sing cocok kanggo pompa LD daya dhuwur lan wis dadi bahan laser kanggo pompa LD daya dhuwur. Yb: Kristal S-FAP bisa digunakake minangka materi laser kanggo fusi nuklir laser ing mangsa ngarep, sing wis narik kawigaten manungsa waé. Ing kristal laser tunable, ana kromium ytterbium holmium yttrium aluminium gallium garnet (Cr, Yb, Ho: YAGG) karo dawa gelombang kiro-kiro saka 2,84 kanggo 3,05 μ Terus-terusan luwes antarane m. Miturut statistik, umume hulu ledak infra merah sing digunakake ing rudal ing saindenging jagad nggunakake 3-5 μ Mulane, pangembangan laser Cr, Yb, Ho: YSGG bisa menehi interferensi efektif kanggo serangan serangan senjata sing dipandu inframerah tengah, lan nduweni makna militer sing penting. China wis ngrambah seri asil inovatif karo tingkat majeng internasional ing lapangan ytterbium doped kristal laser (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP, etc.), mecahaken teknologi tombol kayata wutah kristal lan laser cepet, pulsa, terus, lan output luwes. Asil riset wis diterapake ing pertahanan nasional, industri, lan teknik ilmiah, lan produk kristal doped ytterbium wis diekspor menyang pirang-pirang negara lan wilayah kayata Amerika Serikat lan Jepang.
Kategori utama bahan laser ytterbium liyane yaiku kaca laser. Macem-macem kacamata laser cross-section dhuwur wis dikembangake, kalebu germanium tellurite, silikon niobate, borat, lan fosfat. Amarga gampang ngecor kaca, bisa digawe ukuran gedhe lan nduweni ciri kayata transmitansi cahya sing dhuwur lan keseragaman sing dhuwur, saengga bisa ngasilake laser kanthi daya dhuwur. Kaca laser bumi langka sing biasa digunakake utamaneneodymiumkaca, kang wis sajarah pembangunan liwat 40 taun lan produksi diwasa lan teknologi aplikasi. Wis mesthi dadi bahan sing disenengi kanggo piranti laser daya dhuwur lan wis digunakake ing piranti eksperimen fusi nuklir lan senjata laser. Piranti laser daya dhuwur sing dibangun ing China, kalebu laserneodymiumkaca minangka medium laser utama, wis tekan tingkat majeng donya. Nanging kaca neodymium laser saiki ngadhepi tantangan kuat saka kaca ytterbium laser.
Ing taun anyar, nomer akeh pasinaon wis ditampilake sing akeh situs saka kaca ytterbium laser ngluwihi sakaneodymiumkaca. Amarga kasunyatan manawa luminescence doped ytterbium mung nduweni rong tingkat energi, efisiensi panyimpenan energi dhuwur. Ing gain padha, kaca ytterbium nduweni efisiensi panyimpenan energi 16 kaping luwih dhuwur tinimbang kaca neodymium, lan umur fluoresensi 3 kaping kaca neodymium. Uga nduweni kaluwihan kayata konsentrasi doping dhuwur, bandwidth panyerepan, lan bisa langsung dipompa dening semikonduktor, dadi cocok banget kanggo laser daya dhuwur. Nanging, aplikasi praktis saka kaca laser ytterbium asring gumantung ing pitulungan saka neodymium, kayata nggunakake Nd3 + minangka sensitizer kanggo nggawe kaca laser ytterbium operate ing suhu kamar lan μ emisi Laser ngrambah ing m gelombang. Dadi, ytterbium lan neodymium minangka pesaing lan mitra kolaborasi ing bidang kaca laser.
Kanthi nyetel komposisi kaca, akeh sifat luminescent saka kaca laser ytterbium bisa ditingkatake. Kanthi pangembangan laser daya dhuwur minangka arah utama, laser digawe saka kaca laser ytterbium saya akeh digunakake ing industri modern, tetanèn, medicine, riset ilmiah, lan aplikasi militer.
Panggunaan militer: Nggunakake energi sing diasilake dening fusi nuklir minangka energi mesthi dadi tujuan sing dikarepake, lan nggayuh fusi nuklir sing dikontrol bakal dadi sarana penting kanggo manungsa kanggo ngatasi masalah energi. Kaca laser doped Ytterbium dadi bahan sing disenengi kanggo entuk upgrade inertial confinement fusion (ICF) ing abad kaping 21 amarga kinerja laser sing apik banget.
Senjata laser nggunakake energi sinar laser sing gedhe banget kanggo nyerang lan ngrusak target, ngasilake suhu milyaran derajat Celsius lan langsung nyerang kanthi kecepatan cahya. Padha bisa diarani minangka Nadana lan duwe lethality gedhe, utamané cocok kanggo sistem senjata nimbali udhara modern ing perang. Kinerja banget saka kaca laser doped ytterbium wis dadi bahan dhasar sing penting kanggo nggawe senjata laser kanthi daya dhuwur lan kinerja dhuwur.
Laser serat minangka teknologi anyar sing berkembang kanthi cepet lan uga kalebu ing bidang aplikasi kaca laser. Laser serat minangka laser sing nggunakake serat minangka medium laser, yaiku produk gabungan teknologi serat lan laser. Iku teknologi laser anyar dikembangaké ing basis saka erbium doped fiber amplifier (EDFA) teknologi. Laser serat dumadi saka dioda laser semikonduktor minangka sumber pompa, pandu gelombang serat optik lan medium gain, lan komponen optik kayata serat grating lan coupler. Ora mbutuhake imbuhan mekanik saka jalur optik, lan mekanisme kasebut kompak lan gampang digabung. Dibandhingake karo laser solid-state tradisional lan laser semikonduktor, nduweni kaluwihan teknologi lan kinerja kayata kualitas sinar sing dhuwur, stabilitas sing apik, resistensi sing kuat kanggo gangguan lingkungan, ora ana pangaturan, ora ana pangopènan, lan struktur kompak. Amarga kasunyatan manawa ion doped utamane Nd + 3, Yb + 3, Er + 3, Tm + 3, Ho + 3, kabeh nggunakake serat bumi langka minangka media gain, laser serat sing dikembangake dening perusahaan uga bisa. diarani laser serat bumi langka.
Aplikasi Laser: Daya dhuwur ytterbium doped pindho klambi serat laser wis dadi lapangan panas ing teknologi laser ngalangi-negara internasional ing taun anyar. Nduweni kaluwihan kualitas balok sing apik, struktur kompak, lan efisiensi konversi sing dhuwur, lan nduweni prospek aplikasi sing wiyar ing pangolahan industri lan lapangan liyane. Serat doped ytterbium klambi dobel cocok kanggo pumping laser semikonduktor, kanthi efisiensi kopling dhuwur lan daya output laser sing dhuwur, lan minangka arah pangembangan utama serat doped ytterbium. Teknologi serat doped ytterbium klambi dobel China ora cocog karo tingkat maju negara manca. Serat doped ytterbium, serat doped ytterbium klambi dobel, lan serat doped erbium ytterbium co sing dikembangake ing China wis tekan tingkat lanjut produk manca sing padha ing babagan kinerja lan linuwih, duwe kaluwihan biaya, lan duwe teknologi paten inti kanggo macem-macem produk lan metode. .
Perusahaan laser IPG Jerman sing misuwur ing donya bubar ngumumake yen sistem laser serat doped ytterbium sing mentas diluncurake nduweni karakteristik sinar sing apik, umur pompa luwih saka 50000 jam, dawa gelombang emisi tengah 1070nm-1080nm, lan daya output nganti 20KW. Iku wis Applied ing welding nggoleki, nglereni, lan ngebur rock.
Bahan laser minangka inti lan dhasar kanggo pangembangan teknologi laser. Ana wis mesthi wis ngandika ing industri laser sing 'siji generasi bahan, siji generasi piranti'. Kanggo ngembangake piranti laser sing canggih lan praktis, sampeyan kudu duwe bahan laser kanthi kinerja dhuwur lan nggabungake teknologi liyane sing cocog. Ytterbium doped kristal laser lan kaca laser, minangka pasukan anyar saka bahan laser ngalangi, mromosiaken pangembangan inovatif komunikasi serat optik lan teknologi laser, utamané ing nglereni-pinggiran teknologi laser kayata dhuwur-daya nuklir fusi laser, dhuwur-energi ngalahake. laser kothak, lan laser senjata dhuwur-energi.
Kajaba iku, ytterbium uga digunakake minangka aktivator bubuk fluoresensi, keramik radio, aditif kanggo komponen memori komputer elektronik (gelembung magnetik), lan aditif kaca optik. Perlu dicathet yen yttrium lan yttrium minangka unsur bumi langka. Sanajan ana bedane sing signifikan ing jeneng Inggris lan simbol unsur, aksara fonetis Cina nduweni syllables sing padha. Ing sawetara terjemahan Cina, yttrium kadhangkala salah diarani minangka yttrium. Ing kasus iki, kita kudu nglacak teks asli lan gabungke simbol unsur kanggo konfirmasi.
Wektu kirim: Sep-13-2023