Ytterbium: atom sany 70, atom agramy 173.04, açylan ýerinden alnan elementiň ady. Mazmunyýtterbiumgabygynda esasan fosforit we gara seýrek altyn ýataklarynda bar bolan 0.000266%, monazitdäki düzümi 7 tebigy izotop bilen 0,03%.
Taryhy öwrenmek
Tapdy: Marinak
Wagt: 1878
Locationerleşýän ýeri: Şweýsariýa
1878-nji ýylda Şweýsariýaly himikler Charlesan Çarlz we G Marignak “erbiumda” täze seýrek ýer elementini tapdylar. 1907-nji ýylda Ulban we Weils Marignagyň lutetium oksidi bilen ýtterbium oksidiniň garyndysyny bölýändigini görkezdiler. Stokgolmyň golaýyndaky Yteerby atly kiçijik obanyň hatyrasyna, yttrium magdanynyň tapylan ýeri, bu täze elemente Yb nyşany bolan Ytterbium dakyldy.
Elektron konfigurasiýasy
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Metal
Metal ýtterbiumkümüş çal, süýümli we ýumşak gurluşy bar. Otag otagynda ytterbium howa we suw bilen ýuwaş-ýuwaşdan okislenip bilner.
Iki sany kristal gurluş bar: α- Görnüşi ýüz merkezi kub kristal ulgamy (otag temperaturasy -798 ℃); β- Görnüşi, merkezi kub (798 above-dan ýokary) panjara. Eriş nokady 824 ℃, gaýnadýan nokat 1427 ℃, otnositel dykyzlygy 6.977 （α- görnüşi), 6.54 （β- görnüşi).
Sowuk suwda eremez, kislotalarda we suwuk ammiakda erär. Howada gaty durnuk. Samariýa we opewropiýa meňzeş, ytterbium üýtgeýän walent seýrek topraga degişlidir we adatça trivalent bolmakdan başga-da oňyn bölüniş ýagdaýynda bolup biler.
Bu üýtgeýän walent häsiýeti sebäpli, metal ýtterbiumy taýýarlamak elektroliz bilen däl-de, taýýarlamak we arassalamak üçin distillasiýa usuly bilen amala aşyrylmaly. Adatça,lantan metalytterbium metalyň ýokary bug basyşy bilen lantan metalynyň pes bug basyşynyň arasyndaky tapawudy ulanyp, distillasiýany azaltmak üçin azaldýan serişde hökmünde ulanylýar. Ativea-da bolmasa,tuliý, ýtterbium, welutetiumkonsentratlar çig mal hökmünde, metal lantany bolsa azaldýan serişde hökmünde ulanylyp bilner. > 1100 ℃ we <0.133Pa ýokary temperaturaly wakuum şertlerinde, metal ýtterbium azaltmak distillýasiýasy bilen gönüden-göni çykarylyp bilner. Halaýansamariumweopewropiýa,ytterbium hem çyglylygy azaltmak arkaly aýrylyp we arassalanyp bilner. Adatça çig mal hökmünde tuliý, ýtterbium we lutetium konsentratlary ulanylýar. Olutionatyrylandan soň, ytterbium bölünen ýagdaýa düşýär, häsiýetleriň düýpli tapawudyny döredýär we soňra beýleki seýrek topraklardan bölünýär. Highokary arassa ytterbium oksidini öndürmek, adatça gazyp almak hromatografiýasy ýa-da ion alyş-çalyş usuly bilen amala aşyrylýar
Arza
Specialörite erginleri öndürmek üçin ulanylýar.Ytterbium erginlerimetallurgiýa we himiki synaglar üçin diş lukmançylygynda ulanyldy.
Soňky ýyllarda süýüm optiki aragatnaşyk we lazer tehnologiýasy pudagynda ytterbium ýüze çykdy we çalt ösdi.
“Maglumat ýolunyň” gurulmagy we ösdürilmegi bilen, kompýuter torlary we uzak aralyga optiki süýüm geçiriji ulgamlar optiki aragatnaşykda ulanylýan optiki süýümli materiallaryň işlemegi üçin has ýokary talaplara eýe bolýar. Ytterbium ionlary, ajaýyp spektral häsiýetleri sebäpli optiki aragatnaşyk üçin süýümi güýçlendiriji material hökmünde ulanylyp bilner.erbiumwetuliý. Seýrek toprak elementi erbium süýüm güýçlendirijilerini taýýarlamakda esasy rol oýnaýandygyna garamazdan, adaty erbium-doply kwars süýümleri az girdeji giňligine (30nm) eýe bolup, ýokary tizlikli we ýokary kuwwatly maglumat geçirişiniň talaplaryny kanagatlandyrmagy kynlaşdyrýar. Yb3 + ionlary, 980nm töweregi Er3 + ionlaryndan has uly siňdiriş kesişine eýe. Yb3 + duýgurlyk täsiri we erbium we ytterbiumyň energiýa geçirijisi arkaly 1530nm ýagtylygy ep-esli güýçlendirip bolýar we şeýlelik bilen ýagtylygyň güýçlendiriş netijeliligini ep-esli ýokarlandyrýar.
Soňky ýyllarda gözlegçiler tarapyndan “erbium ytterbium co doped fosfat aýna” has gowy görülýär. Fosfat we florofosfat äýnekleri gowy himiki we ýylylyk durnuklylygyna, şeýle hem giň infragyzyl geçirişine we birmeňzeş däl giňeliş aýratynlyklaryna eýe bolup, giň zolakly we ýokary girdejili erbium-doply güýçlendirme süýümli aýna üçin ideal material bolýar. Yb3 + doply süýüm güýçlendirijileri güýç güýçlendirmek we kiçijik signal güýçlendirmek mümkinçiligini gazanyp, süýüm optiki datçikler, erkin kosmos lazer aragatnaşygy we ultra gysga impuls güýçlendirmek ýaly meýdanlara laýyk edip biler. Hytaý häzirki wagtda dünýäde iň uly ýeke kanal kuwwatyny we iň çalt tizlikli optiki geçiriş ulgamyny gurdy we dünýäde iň giň maglumat ýoluna eýe boldy. Ytterbium doped we beýleki seýrek toprakly süýümli güýçlendirijiler we lazer materiallary olarda möhüm we möhüm rol oýnaýar.
Ytterbiumyň spektral aýratynlyklary, lazer kristallary, lazer äýnekleri we süýümli lazerler ýaly ýokary hilli lazer materiallary hökmünde ulanylýar. Powerokary kuwwatly lazer materialy hökmünde, ytterbium doped lazer kristallary, ytterbium doped ýaly uly seriýany emele getirdiytrium alýumingranat (Yb: YAG), ýtterbium dopedgadoliniumgalliý granat (Yb: GGG), ýtterbium dopirlenen kalsiý florofosfat (Yb: FAP), ýtterbium doped strontium florofosfat (Yb: S-FAP), ýtterbium doped ýtrium vanadat (Yb: YV04), ýtterbium doply borat. Ondarymgeçiriji lazer (LD) gaty berk lazerler üçin nasos çeşmesiniň täze görnüşidir. Yb: YAG ýokary güýçli LD nasosy üçin amatly aýratynlyklara eýedir we ýokary güýçli LD nasoslary üçin lazer materialyna öwrüldi. Yb: S-FAP kristaly geljekde adamlaryň ünsüni özüne çeken lazer ýadro birleşmesi üçin lazer materialy hökmünde ulanylyp bilner. Düzülip bilinýän lazer kristallarynda tolkun uzynlygy 2,84-den 3.05 μ aralygynda hrom ytterbium holmium yttrium alýumin gallium granaty (Cr, Yb, Ho: YAGG) bar. Statistikalara görä, dünýädäki raketalarda ulanylýan infragyzyl oklaryň köpüsi 3-5 μ ulanýar. Şonuň üçin Cr, Yb, Ho: YSGG lazerleriniň ösüşi orta infragyzyl ýaraglara garşy göreş çärelerine täsirli päsgelçilik döredip biler we möhüm harby ähmiýete eýe. Hytaý, kristal ösüşi we lazer çalt, impuls, esasy tehnologiýalary çözmek bilen, ytterbium dopirlenen lazer kristallary (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP we ş.m.) ulgamynda halkara ösen derejesi bilen birnäçe innowasiýa netijelerini gazandy. üznüksiz we sazlap boljak çykyş. Gözlegleriň netijeleri milli goranmakda, senagatda we ylmy in engineeringenerçilikde ulanyldy we ytterbium doply kristal önümleri ABŞ we Japanaponiýa ýaly köp ýurtlara we sebitlere eksport edildi.
Ytterbium lazer materiallarynyň ýene bir esasy kategoriýasy lazer aýnasydyr. Germanium tellurit, kremniý niobat, borat we fosfat ýaly ýokary ýokary çykaryjy kesişýän lazer äýnekleri işlenip düzüldi. Aýna galyplaryň aňsatlygy sebäpli, uly ululykda edilip bilner we ýokary ýagtylyk geçirijiligi we ýokary birmeňzeşligi ýaly aýratynlyklara eýe bolup, ýokary güýçli lazer öndürmäge mümkinçilik berer. Tanymal seýrek ýer lazer aýnasy esasan bardyneodymium40 ýyldan gowrak ösüş taryhy we ýetişen önümçilik we amaly tehnologiýasy bolan aýna. Elmydama ýokary güýçli lazer enjamlary üçin ileri tutulýan material bolup, ýadro birleşdiriş synag enjamlarynda we lazer ýaraglarynda ulanylýar. Hytaýda lazerden ybarat ýokary güýçli lazer enjamlaryneodymiumesasy lazer serişdesi hökmünde aýna, dünýäniň iň ýokary derejesine ýetdi. Emma lazer neodim aýnasy indi lazer ýtterbium aýnasyndan güýçli kynçylyk bilen ýüzbe-ýüz bolýar.
Soňky ýyllarda geçirilen köp sanly gözleg, lazer ýtterbium aýnasynyň köp häsiýetiniňkiden has ýokarydygyny görkezdineodymiumaýna. Ytterbium doped lýumensensiýanyň diňe iki energiýa derejesine eýe bolmagy sebäpli, energiýa saklamagyň netijeliligi ýokarydyr. Şol bir girdeji bilen, ýtterbium aýnasy energiýa saklaýyş netijeliligini neodiý aýnasyndan 16 esse, floresan ömri neodim aýnasyndan 3 esse ýokarydyr. Şeýle hem ýokary doping konsentrasiýasy, siňdiriş zolagy giňligi ýaly artykmaçlyklary bar we ýarymgeçirijiler tarapyndan gönüden-göni nasoslanyp, ýokary güýçli lazerler üçin örän amatly bolýar. Şeýle-de bolsa, ytterbium lazer aýnasynyň amaly ulanylyşy, ytterbium lazer aýnasynyň otag temperaturasynda işlemegi üçin Nd3 + duýgurlaýjy hökmünde ulanmak ýaly neodiniň kömegine daýanýar we m tolkun uzynlygynda lazer zyňylyşy gazanylýar. Şeýlelik bilen, ytterbium we neodymium hem lazer aýna pudagynda bäsdeş we hyzmatdaş hyzmatdaş.
Aýna düzümini sazlamak bilen, ytterbium lazer aýnasynyň köp lýumesent häsiýetleri gowulaşyp biler. Esasy ugur hökmünde ýokary güýçli lazerleriň ösmegi bilen, ytterbium lazer aýnasyndan ýasalan lazerler häzirki zaman senagatynda, oba hojalygynda, lukmançylykda, ylmy gözleglerde we harby goşundylarda has giňden ulanylýar.
Harby ulanyş: nuclearadro birleşmeginden emele gelen energiýany energiýa hökmünde hemişe garaşylýan maksat hökmünde ulanmak we gözegçilikde saklanýan ýadro birleşmesini gazanmak adamzat üçin energiýa meselelerini çözmekde möhüm serişde bolar. Ytterbium dopirlenen lazer aýnasy, ajaýyp lazer öndürijiligi sebäpli 21-nji asyrda inertial berkitme birleşmesini (ICF) kämilleşdirmegi gazanmak üçin ileri tutulýan material bolýar.
Lazer ýaraglary, nyşanalary urmak we ýok etmek üçin milliardlarça dereje Selsiýany döredip, ýagtylyk tizliginde göni hüjüm etmek üçin lazer şöhlesiniň ägirt energiýasyny ulanýar. Olary Nadana diýip atlandyryp bolar we uruşda esasanam häzirki zaman howa goranyş ýarag ulgamlary üçin amatlydyr. Ytterbium doped lazer aýnasynyň ajaýyp öndürijiligi ony ýokary güýçli we ýokary öndürijilikli lazer ýaraglary öndürmek üçin möhüm esasy material etdi.
Süýümli lazer çalt ösýän täze tehnologiýa we lazer aýna amaly ulgamyna degişlidir. Süýüm lazeri süýümi we lazer tehnologiýasynyň birleşmesiniň önümi bolan süýümi lazer serişdesi hökmünde ulanýan lazerdir. Erbium doply süýüm güýçlendiriji (EDFA) tehnologiýasy esasynda işlenip düzülen täze lazer tehnologiýasy. Süýümli lazer, nasos çeşmesi hökmünde ýarymgeçiriji lazer diodyndan, süýümli optiki tolkun goragçysy we girdeji serişdesi we örtük süýümleri we birikdirijiler ýaly optiki komponentlerden durýar. Optiki ýoluň mehaniki düzedilmegini talap etmeýär we mehanizm ykjam we birleşdirmek aňsat. Adaty gaty berk lazerler we ýarymgeçiriji lazerler bilen deňeşdirilende, ýokary şöhläniň hili, gowy durnuklylyk, daşky gurşawa päsgelçiliklere berk garşylyk, düzediş, tehniki hyzmat we ykjam gurluş ýaly tehnologiki we öndürijilik artykmaçlyklaryna eýedir. Dopirlenen ionlaryň esasan Nd + 3, Yb + 3, Er + 3, Tm + 3, Ho + 3 bolandygy sebäpli, bularyň hemmesi seýrek toprak süýümlerini media gazanmak üçin ulanýar, kompaniýa tarapyndan öndürilen süýüm lazeri hem seýrek toprak süýümli lazer diýlip atlandyrylýar.
Lazer ulanylyşy: powerokary kuwwatly ýtterbium doply goşa örtükli süýümli lazer soňky ýyllarda halkara derejesinde gaty berk lazer tehnologiýasynda gyzgyn meýdana öwrüldi. Gowy şöhläniň hiliniň, ykjam gurluşynyň we ýokary öwrülişik netijeliliginiň artykmaçlyklaryna eýedir we senagaty gaýtadan işlemekde we beýleki ugurlarda giň amaly perspektiwalara eýe. Jübüt örtükli ýtterbium doply süýümler ýarymgeçiriji lazer nasoslary üçin amatly, ýokary birikdirme netijeliligi we ýokary lazer çykaryş güýji bilen, ýtterbium doply süýümleriň esasy ösüş ugrudyr. Hytaýyň goşa örtükli ýtterbium doply süýüm tehnologiýasy indi daşary ýurtlaryň ösen derejesi bilen deňeşdirenok. Hytaýda öndürilen “ytterbium doped süýüm”, goşa örtükli “ytterbium doped süýüm” we “erbium ytterbium co doped süýüm” öndürijiligi we ygtybarlylygy taýdan şuňa meňzeş daşary ýurt önümleriniň iň ýokary derejesine ýetdi, çykdajy artykmaçlyklaryna eýe we köp önümler we usullar üçin esasy patentlenen tehnologiýalara eýe. .
Dünýä belli nemes IPG lazer kompaniýasy ýakynda täze açylan ytterbium doply süýümli lazer ulgamynyň ajaýyp şöhle aýratynlyklarynyň, nasosyň ömri 50000 sagatdan gowrak, merkezi zyňyndy tolkun uzynlygy 1070nm-1080nm we çykyş güýji 20KW çenli bardygyny mälim etdi. Inçe kebşirlemekde, kesmekde we gaýa burawlamakda ulanyldy.
Lazer materiallary lazer tehnologiýasyny ösdürmegiň esasy we esasydyr. Lazer pudagynda elmydama “materiallaryň bir nesli, enjamlaryň bir nesli” diýen söz bar. Ösen we amaly lazer enjamlaryny ösdürmek üçin ilki bilen ýokary öndürijilikli lazer materiallaryna eýe bolmak we beýleki degişli tehnologiýalary birleşdirmek zerurdyr. Ytterbium dopirlenen lazer kristallary we lazer aýna, gaty lazer materiallarynyň täze güýji hökmünde süýüm optiki aragatnaşyk we lazer tehnologiýasynyň innowasion ösüşine itergi berýär, esasanam ýokary güýçli ýadro birleşdiriş lazerleri, ýokary energiýa urmagy ýaly häzirki zaman lazer tehnologiýalarynda kafel lazerleri we ýokary energiýa ýarag lazerleri.
Mundan başga-da, ytterbium floresan tozy işjeňleşdiriji, radio keramika, elektron kompýuter ýady komponentleri (magnit köpürjikleri) we optiki aýna goşundylary hökmünde ulanylýar. Yttrium bilen yttriumyň ikisiniň hem seýrek ýer elementleridigini bellemelidiris. Iňlis atlarynda we element nyşanlarynda düýpli tapawutlar bar bolsa-da, hytaý fonetik elipbiýinde birmeňzeş bogun bar. Käbir hytaý terjimelerinde yttrium käwagt ýalňyşlyk bilen yttrium diýilýär. Bu ýagdaýda asyl teksti yzarlamaly we tassyklamak üçin element nyşanlaryny birleşdirmeli.
Iş wagty: 13-2023-nji sentýabr