İterbiyum: atom numarası 70, atom ağırlığı 173.04, eleman adı keşif konumundan türetildi. Kabuktaki ytterbium içeriği, esas olarak fosforit ve siyah nadir altın yataklarında bulunan%0.000266'dır. Monazit'teki içerik%0.03'tür ve 7 doğal izotop vardır
Keşfedilmiş
Tarafından: Marinak
Zaman: 1878
Konum: İsviçre
1878'de İsviçre kimyagerleri Jean Charles ve G Marignac “Erbium” da yeni bir nadir toprak unsuru keşfettiler. 1907'de Ulban ve Weils, Marignac'ın bir lutetium oksit ve ytterbium oksit karışımını ayırdığını belirtti. Yttrium cevherinin keşfedildiği Stockholm yakınlarındaki Yteerby adlı küçük köyün anısına, bu yeni unsur Yb sembolü ile Ytterbium olarak adlandırıldı.
Elektron Yapılandırması
Elektron Yapılandırması
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F14
Metal
Metalik ytterbium gümüş gri, sünek ve yumuşak bir dokuya sahiptir. Oda sıcaklığında, ytterbium hava ve su ile yavaşça oksitlenebilir.
İki kristal yapı vardır: α- Tip, yüz merkezli bir kübik kristal sistemidir (oda sıcaklığı -798 ℃); β- Tip, gövde merkezli bir kübik (798 ℃ üzerinde) kafesdir. Erime noktası 824 ℃, kaynama noktası 1427 ℃, göreceli yoğunluk 6.977 （α- tip), 6.54 （β- tip).
Soğuk suda çözünmez, asitlerde çözünür ve sıvı amonyak. Havada oldukça kararlıdır. Samaryum ve Europium'a benzer şekilde, ytterbium nadir toprak değişken değerliğine aittir ve ayrıca genellikle üç değerlikli olmanın yanı sıra pozitif bir iki değerlikte de olabilir.
Bu değişken değerlik özelliği nedeniyle, metalik ytterbiumun hazırlanması elektroliz ile değil, hazırlama ve saflaştırma için azaltma damıtma yöntemi ile yapılmalıdır. Genellikle, lantanim metal, ytterbium metalinin yüksek buhar basıncı ile lantanim metalinin düşük buhar basıncı arasındaki farkı kullanan azaltma damıtma için bir indirgeyici maddesi olarak kullanılır. Alternatif olarak,tülyum, iterbiyum, VelutetyumKonsantreler hammadde olarak kullanılabilir vemetalindirgeyici bir ajan olarak kullanılabilir. > 1100 ℃ ve <0.133Pa yüksek sıcaklıklı vakum koşulları altında, metal ytterbium doğrudan indirgeme damıtma ile ekstrakte edilebilir. Samaryum ve Europium gibi, ytterbium da ıslak azalma ile ayrılabilir ve saflaştırılabilir. Genellikle, thulium, ytterbium ve lutetium konsantreleri hammadde olarak kullanılır. Çözüldükten sonra, ytterbium, özelliklerde önemli farklılıklara neden olan ve daha sonra diğer üç değerlikli nadir dünyalardan ayrılır. Yüksek saflık üretimiytterbium oksitgenellikle ekstraksiyon kromatografisi veya iyon değişim yöntemi ile gerçekleştirilir。
Başvuru
Özel alaşımlar üretmek için kullanılır. Metalurjik ve kimyasal deneyler için diş tıbbına ytterbium alaşımları uygulanmıştır.
Son yıllarda, Ytterbium fiber optik iletişim ve lazer teknolojisi alanlarında ortaya çıktı ve hızla gelişti.
“Bilgi Otoyolu” nun inşası ve geliştirilmesi ile bilgisayar ağları ve uzun mesafeli optik fiber iletim sistemleri, optik iletişimde kullanılan optik fiber malzemelerin performansı için giderek daha yüksek gereksinimlere sahiptir. Ytterbium iyonları, mükemmel spektral özellikleri nedeniyle, tıpkı erbium ve thulium gibi optik iletişim için lif amplifikasyon malzemeleri olarak kullanılabilir. Nadir toprak elemanı Erbium hala lif amplifikatörlerinin hazırlanmasında ana oyuncu olmasına rağmen, geleneksel erbium katkılı kuvars lifleri küçük bir kazanç bant genişliğine (30nm) sahiptir, bu da yüksek hızlı ve yüksek kapasiteli bilgi iletim gereksinimlerini karşılamayı zorlaştırır. Yb3+iyonları, 980NM civarında ER3+iyonlarından çok daha büyük bir emilim kesitine sahiptir. YB3+'nın duyarlılaştırma etkisi ve erbium ve ytterbium'un enerji transferi yoluyla, 1530nm ışık büyük ölçüde arttırılabilir, böylece ışığın amplifikasyon verimliliğini büyük ölçüde artırabilir.
Son yıllarda Erbium Ytterbium Co katkılı fosfat camı araştırmacılar tarafından giderek daha fazla tercih edilmektedir. Fosfat ve florofosfat camları, iyi kimyasal ve termal stabiliteye, geniş kızılötesi geçirgenliğe ve büyük düzgün olmayan genişleme özelliklerine sahiptir, bu da onları geniş bant ve yüksek kazançlı erbium katkılı amplifikasyon elyaf camı için ideal malzemeler yapar. YB3+katkılı fiber amplifikatörler güç amplifikasyonu ve küçük sinyal amplifikasyonu elde edebilir, bu da onları fiber optik sensörler, boş alan lazer iletişimi ve ultra kısa darbe amplifikasyonu gibi alanlar için uygun hale getirir. Çin şu anda dünyanın en büyük tek kanallı kapasitesini ve en hızlı hızlı optik iletim sistemini kurdu ve dünyanın en geniş bilgi otoyoluna sahip. Ytterbium katkılı ve diğer nadir toprak katkılı lif amplifikatörleri ve lazer malzemeleri, bunlarda önemli ve önemli bir rol oynar.
Ytterbium'un spektral özellikleri, hem lazer kristalleri, lazer gözlükleri hem de fiber lazerler olarak yüksek kaliteli lazer malzemeleri olarak kullanılır. Yüksek güçlü bir lazer malzemesi olarak, ytterbium katkılı lazer kristalleri, ytterbium katkılı yttrium alüminyum garnet (yb: yag), ytterbium katkılı gadolinyum galyum garnet (yb: ggg), ytterbium doped doplu doplu doped doplu doplu doped doped doplu doped doped doped doplu doped doped doped doped doplu doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped doped gbg) Florofosfat (YB: S-FAP), ytterbium katkılı yttrium vanadat (YB: YV04), ytterbium katkılı borat ve silikat. Yarı iletken lazer (LD), katı hal lazerler için yeni bir pompa kaynağı türüdür. YB: YAG, yüksek güçlü LD pompalama için uygun birçok özelliğe sahiptir ve yüksek güçlü LD pompalama için bir lazer malzemesi haline gelmiştir. YB: S-FAP kristali, gelecekte lazer nükleer füzyonu için bir lazer malzemesi olarak kullanılabilir, bu da insanların dikkatini çeker. Ayarlanabilir lazer kristallerinde, m arasında sürekli ayarlanabilir 2.84 ila 3.05 μ arasında değişen dalga boylarına sahip krom ytterbium holmium yttrium yttrium alüminyum galyum garnet (Cr, Yb, Ho: Yagg) vardır. İstatistiklere göre, dünyanın dört bir yanındaki füzelerde kullanılan kızılötesi savaş başlıklarının çoğu 3-5 μ kullanır, bu nedenle CR, YB, HO: YSGG lazerlerinin gelişimi orta kızılötesi rehberli silah karşı önlemleri için etkili parazit sağlayabilir ve önemli askeri öneme sahip. Çin, ytterbium katkılı lazer kristalleri (YB: YAG, YB: FAP, YB: SFAP, vb.) Alanında uluslararası ileri düzeyde bir dizi yenilikçi sonuç elde etti, kristal büyüme ve lazer hızlı, nabız, sürekli ve ayarlanabilir çıktı gibi temel teknolojileri çözdü. Araştırma sonuçları ulusal savunma, endüstri ve bilimsel mühendisliğe uygulanmıştır ve ytterbium katkılı kristal ürünler ABD ve Japonya gibi birden fazla ülkeye ve bölgeye ihraç edilmiştir.
Ytterbium lazer malzemelerinin bir başka önemli kategorisi lazer camdır. Germanyum tellurit, silikon niobat, borat ve fosfat dahil olmak üzere çeşitli yüksek emisyon kesit lazer camları geliştirilmiştir. Cam kalıplama kolaylığı nedeniyle, büyük boyutlara dönüştürülebilir ve yüksek ışık geçirgenliği ve yüksek homojenlik gibi özelliklere sahiptir, bu da yüksek güçlü lazerler üretmeyi mümkün kılar. Tanıdık nadir toprak lazer camı, esas olarak 40 yılı aşkın bir geliştirme geçmişine ve olgun üretim ve uygulama teknolojisine sahip olan neodimyum camdır. Yüksek güçlü lazer cihazlar için her zaman tercih edilen malzeme olmuştur ve nükleer füzyon deneysel cihazlarında ve lazer silahlarında kullanılmıştır. Ana lazer ortamı olarak lazer neodimyum camından oluşan Çin'de inşa edilmiş yüksek güçlü lazer cihazları, dünyanın ileri seviyesine ulaşmıştır. Ancak lazer neodymiyum camı artık lazer ytterbium camından güçlü bir zorlukla karşı karşıya.
Son yıllarda, çok sayıda çalışma, lazer ytterbium camının birçok özelliğinin neodimyum camınkini aştığını göstermiştir. Ytterbium katkılı lüminesansın sadece iki enerji seviyesine sahip olması nedeniyle, enerji depolama verimliliği yüksektir. Aynı kazançta, Ytterbium cam neodimyum camdan 16 kat daha yüksek bir enerji depolama verimliliğine ve neodimyum camının 3 katı floresan ömrüne sahiptir. Ayrıca yüksek doping konsantrasyonu, emilim bant genişliği gibi avantajları vardır ve doğrudan yarı iletkenler tarafından pompalanabilir, bu da yüksek güçlü lazerler için çok uygun hale getirir. Bununla birlikte, ytterbium lazer camının pratik uygulaması, genellikle ytterbium lazer camının oda sıcaklığında çalışmasını sağlamak için ND3+'ın bir duyarlılaştırıcı olarak kullanılması ve μ lazer emisyonunun m dalga boyunda elde edilir. Bu nedenle, Ytterbium ve Neodimyum lazer cam alanında hem rakipler hem de işbirlikçi ortaklardır.
Cam bileşimini ayarlayarak, ytterbium lazer camının birçok lüminesan özelliği geliştirilebilir. Ana yön olarak yüksek güçlü lazerlerin geliştirilmesiyle, ytterbium lazer camından yapılmış lazerler modern endüstri, tarım, tıp, bilimsel araştırmalar ve askeri uygulamalarda giderek daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Askeri Kullanım: Nükleer füzyon tarafından üretilen enerjiyi enerji olarak kullanmak her zaman beklenen bir hedef olmuştur ve kontrollü nükleer füzyona ulaşmak, insanlığın enerji sorunlarını çözmesi için önemli bir araç olacaktır. Ytterbium katkılı lazer camı, mükemmel lazer performansı nedeniyle 21. yüzyılda atalet hapsetme füzyonu (ICF) yükseltmeleri elde etmek için tercih edilen malzeme haline geliyor.
Lazer silahları, hedeflere çarpmak ve yok etmek, milyarlarca santigrat derecelik sıcaklıklar üretmek ve doğrudan ışık hızına saldıran bir lazer ışınının muazzam enerjisini kullanır. Nadana olarak adlandırılabilir ve özellikle savaşta modern hava savunma silah sistemleri için uygun olan büyük ölümcüllüklere sahiptirler. Ytterbium katkılı lazer camının mükemmel performansı, onu yüksek güçlü ve yüksek performanslı lazer silahları üretmek için önemli bir temel malzeme haline getirmiştir.
Fiber lazer hızla gelişen yeni bir teknolojidir ve aynı zamanda lazer cam uygulamaları alanına aittir. Fiber lazer, fiber ve lazer teknolojisinin kombinasyonunun bir ürünü olan lazer ortamı olarak fiber kullanan bir lazerdir. Erbium katkılı fiber amplifikatör (EDFA) teknolojisi temelinde geliştirilen yeni bir lazer teknolojisidir. Bir fiber lazer, pompa kaynağı olarak bir yarı iletken lazer diyot, bir fiber optik dalga kılavuzu ve bir kazanç ortamı ve ızgara lifleri ve kuplörler gibi optik bileşenlerden oluşur. Optik yolun mekanik ayarlanmasını gerektirmez ve mekanizma kompakt ve entegre edilmesi kolaydır. Geleneksel katı hal lazerleri ve yarı iletken lazerlerle karşılaştırıldığında, yüksek ışın kalitesi, iyi stabilite, çevresel girişimlere karşı güçlü direnç, ayarlama, bakım ve kompakt yapı gibi teknolojik ve performans avantajlarına sahiptir. Katkılı iyonların esas olarak ND+3, Yb+3, ER+3, TM+3, Ho+3, hepsinin nadir toprak liflerini kazanç ortamı olarak kullanması nedeniyle, şirket tarafından geliştirilen fiber lazer de nadir toprak fiber lazer olarak adlandırılabilir.
Lazer Uygulaması: Yüksek güçlü ytterbium katkılı çift kaplı fiber lazer, son yıllarda uluslararası olarak katı hal lazer teknolojisinde sıcak bir alan haline gelmiştir. İyi ışın kalitesi, kompakt yapı ve yüksek dönüşüm verimliliği avantajlarına sahiptir ve endüstriyel işleme ve diğer alanlarda geniş uygulama beklentisine sahiptir. Çift kaplı ytterbium katkılı lifler, yüksek birleştirme verimliliği ve yüksek lazer çıkış gücü ile yarı iletken lazer pompalama için uygundur ve ytterbium katkılı liflerin ana geliştirme yönüdür. Çin'in çift kaplı ytterbium katkılı fiber teknolojisi artık yabancı ülkelerin ileri seviyesiyle eşit değil. Ytterbium katkılı fiber, çift kaplı ytterbium katkılı fiber ve Çin'de geliştirilen erbium ytterbium co katkılı fiber, performans ve güvenilirlik açısından benzer yabancı ürünlerin ileri seviyesine ulaşmış, maliyet avantajlarına sahiptir ve birden fazla ürün ve yöntem için çekirdek patentli teknolojilere sahiptir.
Dünyaca ünlü Alman IPG Lazer Şirketi yakın zamanda yeni başlatılan YTterbium katkılı fiber lazer sistemlerinin mükemmel ışın özelliklerine, 50000 saatin üzerinde bir pompa ömrüne, 1070NM-1080nm'lik bir merkezi emisyon dalga boyuna ve 20kW'ye kadar çıkış gücüne sahip olduğunu açıkladı. İnce kaynak, kesme ve kaya sondajında uygulanmıştır.
Lazer malzemeleri, lazer teknolojisinin geliştirilmesinin temel ve temelidir. Lazer endüstrisinde 'bir nesil malzeme, bir nesil cihaz' olduğu her zaman bir söz olmuştur. Gelişmiş ve pratik lazer cihazları geliştirmek için, önce yüksek performanslı lazer malzemelerine sahip olmak ve diğer ilgili teknolojileri entegre etmek gerekir. Ytterbium katkılı lazer kristalleri ve lazer cam, katı lazer malzemelerinin yeni kuvveti olarak, fiber optik iletişim ve lazer teknolojisinin yenilikçi gelişimini, özellikle yüksek güçlü nükleer füzyon lazerleri, yüksek ergy beat beat karo lazerleri ve yüksek enerjili sofra lazerleri gibi en son lazer teknolojilerinde teşvik etmektedir.
Ek olarak, ytterbium ayrıca bir floresan toz aktivatörü, radyo seramikleri, elektronik bilgisayar bellek bileşenleri (manyetik kabarcıklar) için katkı maddeleri ve optik cam katkı maddeleri olarak da kullanılır. Yttrium ve yttrium'un her ikisinin de nadir toprak elementleri olduğu belirtilmelidir. Her ne kadar İngilizce isimleri ve element sembollerinde önemli farklılıklar olmasına rağmen, Çin fonetik alfabesi aynı hecelere sahiptir. Bazı Çin çevirilerinde, yttrium bazen yanlışlıkla Yttrium olarak adlandırılır. Bu durumda, orijinal metni izlememiz ve onaylamak için öğe sembollerini birleştirmemiz gerekir.
Gönderme Zamanı: 30-30-2023