Итербия: рақами атомӣ 70, вазни атомӣ 173.04, номи элемент аз макони кашфи он гирифта шудааст. Мазмуниитербиядар кишр 0,000266% буда, асосан дар конхои тиллои нодири фосфорит ва сиёх мавчуд аст, хол он ки таркиби монацит 0,03% буда, 7 изотопи табии дорад.
Кашфи таърих
Кашф кардааст: Маринак
Вақт: 1878
Макон: Швейтсария
Соли 1878 химикҳои швейтсарӣ Жан Чарлз ва Мариняк дар таркиби "эрбиум" як унсури нави нодири заминро кашф карданд. Дар соли 1907, Улбан ва Вайлс қайд карданд, ки Мариньяк омехтаи оксиди лютетий ва оксиди итербийро ҷудо кардааст. Ба хотираи деҳаи хурде бо номи Итерби дар наздикии Стокголм, ки дар он ҷо маъдани иттриум кашф карда шуд, ин элементи нав бо рамзи Yb итербий номида шуд.
Конфигуратсияи электронӣ
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Металл
Итербияи металлӣхокистарранг буда, тобовар ва матои нарм дорад. Дар ҳарорати хонагӣ итербийро бо ҳаво ва об оҳиста оксид кардан мумкин аст.
Ду сохтори кристаллӣ вуҷуд дорад: α- Навъи системаи кристаллҳои кубии рӯи марказӣ мебошад (ҳарорати хонагӣ -798 ℃); β- Навъи ин торчаест, ки дар маркази бадан мукааб аст (болотар аз 798 ℃). Нуқтаи обшавӣ 824 ℃, ҳарорати ҷӯшон 1427 ℃, зичии нисбӣ 6.977（ α- Навъи), 6.54（ β- Навъи).
Дар оби хунук ҳал намешавад, дар кислотаҳо ва аммиаки моеъ ҳал мешавад. Он дар ҳаво хеле устувор аст. Ба монанди самарий ва европиум, итербиум ба валенти тағйирёбандаи замини нодир тааллуқ дорад ва инчунин метавонад дар ҳолати мусбати дувалентӣ бошад, ба ғайр аз севалентӣ.
Аз сабаби ин хусусияти валентии тағйирёбанда, тайёр кардани итербияи металлӣ бояд на бо роҳи электролиз, балки бо усули редуксионии редуксионӣ барои тайёр кардан ва тозакунӣ анҷом дода шавад. Одатан,металли лантанҳамчун агенти коҳишдиҳанда барои дистилятсияи коҳиш, бо истифода аз фарқияти байни фишори баланди буғи металли итербия ва фишори пасти буғи металли лантан истифода мешавад. Интихобан,тулий, итербия, валютетийконцентратхо хамчун ашьёи хом ва лантани металлй хамчун редукция истифода бурда мешавад. Дар шароити вакууми ҳарорати баланд аз>1100 ℃ ва <0,133Pa, итербияи металлиро мустақиман тавассути дистилятсияи коҳиш истихроҷ кардан мумкин аст. Мислисамарийваевро,итербиумро бо роҳи редуксияи тар низ ҷудо ва тоза кардан мумкин аст. Одатан ба сифати ашьёи хом концентратхои тулий, иттербий ва лютетий истифода мешаванд. Пас аз обшавӣ, итербий ба ҳолати дувалентӣ мубаддал мешавад, ки дар хосиятҳо фарқияти назаррасро ба вуҷуд меорад ва сипас аз дигар заминҳои нодири севалентӣ ҷудо мешавад. Истеҳсоли оксиди итербийи тозагии баланд одатан бо усули хроматографияи экстракционӣ ё усули мубодилаи ионҳо амалӣ карда мешавад.
Ариза
Барои истеҳсоли хӯлаҳои махсус истифода мешавад.Хӯлаҳои итербийдар тибби стоматологӣ барои таҷрибаҳои металлургӣ ва химиявӣ истифода шудаанд.
Дар солҳои охир, ytterbium дар соҳаҳои алоқаи нахи оптикӣ ва технологияи лазерӣ пайдо шуд ва босуръат инкишоф ёфт.
Бо сохтан ва рушди "роҳи иттилоотӣ" шабакаҳои компютерӣ ва системаҳои интиқоли нахи оптикии масофа барои иҷрои маводи нахи оптикӣ, ки дар иртибототи оптикӣ истифода мешаванд, талаботи торафт баландтар доранд. Ионҳои итербий аз сабаби хосиятҳои аълои спектрии худ метавонанд ҳамчун маводи пурқувваткунандаи нах барои алоқаи оптикӣ истифода шаванд.эрбиумватулий. Ҳарчанд erbium унсури нодири замин ҳанӯз ҳам бозигари асосӣ дар омодасозии пурқувваткунакҳои нахи аст, нахҳои кварси анъанавии эрбиум дорои маҷрои ками фоида (30 нм) мебошанд, ки қонеъ кардани талаботи интиқоли иттилооти баландсуръат ва иқтидори баландро душвор мегардонад. Yb3 + ионҳо нисбат ба Er3 + ионҳои тақрибан 980 нм қисмати азхудкунии хеле калонтар доранд. Тавассути таъсири ҳассосияти Yb3 + ва интиқоли энергияи эрбиум ва итербиум, нури 1530 нм метавонад ба таври назаррас афзоиш ёбад ва ба ин васила самаранокии тақвияти нурро хеле беҳтар кунад.
Дар солҳои охир, муҳаққиқон шишаи фосфати эрбиум итербиумро бештар дӯст медоранд. Айнакҳои фосфатӣ ва фторофосфатӣ устувории хуби кимиёвӣ ва гармӣ, инчунин гузариши васеи инфрасурх ва хусусиятҳои васеъкунии якхела доранд, ки онҳоро барои паҳнкунии фарохмаҷро ва шишаи нахи пурқувваткунандаи эрбиум маводи беҳтарин мегардонанд. Амплификаторҳои нахи Yb3 + метавонад ба пурзӯркунии қувва ва тақвияти хурди сигнал ноил гарданд, ки онҳоро барои чунин соҳаҳо ба монанди сенсорҳои нахи оптикӣ, алоқаи лазерии фазои озод ва пурқувваткунии ултра кӯтоҳи набз мувофиқ созанд. Дар айни замон Чин бузургтарин иқтидори як канали ҷаҳон ва босуръат системаи интиқоли оптикиро сохтааст ва дорои васеътарин шоҳроҳи иттилоотӣ дар ҷаҳон аст. Итербиум ва дигар пурқувваткунакҳои нахи омехтаи замини нодир ва маводи лазерӣ дар онҳо нақши ҳалкунанда ва муҳим мебозанд.
Хусусиятҳои спектрии итербий инчунин ҳамчун маводи лазерии баландсифат, ҳам ҳамчун кристаллҳои лазерӣ, айнаки лазерӣ ва лазерҳои нахи истифода мешаванд. Ҳамчун маводи лазерии пуриқтидор, кристаллҳои лазерии итербия як силсилаи азимро ташкил доданд, аз ҷумла итербияалюминий иттриумгранат (Yb: YAG), итербиум омехтагадолиниумгранати галлий (Yb: GGG), фторофосфати калсий итербий (Yb: FAP), фторофосфати итербийии лопидшудаи стронций (Yb: S-FAP), ванадати итербии итербий (Yb: YV04), итербий ва силикати силикатӣ. Лазери нимноқилӣ (LD) як навъи нави манбаи насос барои лазерҳои ҳолати сахт мебошад. Yb: YAG дорои хусусиятҳои зиёдест, ки барои насоси пуриқтидори LD мувофиқанд ва ба маводи лазерӣ барои насоси LD-и пурқувват табдил ёфтааст. Yb: Кристалли S-FAP метавонад дар оянда ҳамчун маводи лазерӣ барои синтези лазерии ядроӣ истифода шавад, ки диққати одамонро ба худ ҷалб кардааст. Дар кристаллҳои лазерии танзимшаванда, гранати галлиуми хромӣ итербийи холмиум итрий алюминий мавҷуд аст (Cr, Yb, Ho: YAGG) бо дарозии мавҷҳо аз 2,84 то 3,05 μ пайваста байни м танзимшаванда. Тибқи омор, аксари кулоҳакҳои инфрасурх, ки дар мушакҳо дар саросари ҷаҳон истифода мешаванд, 3-5 μ-ро истифода мебаранд, аз ин рӯ, таҳияи лазерҳои Cr, Yb, Ho: YSGG метавонад дахолати муассирро барои муқовимат бо силоҳи миёнаравӣ инфрасурх таъмин кунад ва аҳамияти муҳими низомӣ дорад. Чин як қатор натиҷаҳои инноватсионӣ бо сатҳи пешрафтаи байналмилалӣ дар соҳаи кристаллҳои лазерии итербиум (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP ва ғайра) ба даст овардааст, ки технологияҳои калидӣ ба монанди афзоиши кристалл ва босуръати лазер, набз, баромади доимӣ ва танзимшаванда. Натиҷаҳои тадқиқот дар соҳаи мудофиаи миллӣ, саноат ва муҳандисии илмӣ татбиқ карда шуданд ва маҳсулоти булӯри итербиум ба бисёр кишварҳо ва минтақаҳо, аз қабили Иёлоти Муттаҳида ва Ҷопон содир карда шуданд.
Категорияи дигари асосии маводи лазерии итербиум шишаи лазерӣ мебошад. Айнакҳои гуногуни лазерии буришҳои баланд, аз ҷумла теллурити германий, ниобати кремний, борат ва фосфат сохта шудаанд. Аз сабаби осонии қолаби шиша, он метавонад ба андозаҳои калон сохта шавад ва дорои хусусиятҳо ба монанди интиқоли нури баланд ва якрангии баланд мебошад, ки имкон медиҳад лазерҳои пурқувват истеҳсол карда шаванд. Шишаи лазерии замини нодир асосан маъмул буднеодимшиша, ки таърихи рушди зиёда аз 40 сол дорад ва технологияи истеҳсол ва татбиқи баркамол. Он ҳамеша маводи бартарӣ барои дастгоҳҳои лазерии пурқувват буд ва дар дастгоҳҳои таҷрибавии синтези ҳастаӣ ва силоҳҳои лазерӣ истифода мешуд. Дастгоҳҳои лазерии пуриқтидор дар Чин сохта шудаанд, ки аз лазер иборатанднеодимшиша ҳамчун воситаи асосии лазерӣ, ба сатҳи пешрафтаи ҷаҳонӣ расидаанд. Аммо шишаи лазерии неодимӣ ҳоло бо мушкилоти пурқуввати шишаи итербияи лазерӣ дучор меояд.
Дар солҳои охир, шумораи зиёди тадқиқотҳо нишон доданд, ки бисёр хосиятҳои шишаи итербияи лазерӣ аз хусусиятҳои он зиёдтаранднеодимшиша. Аз сабаби он, ки люминесценти итербиум танҳо ду сатҳи энергетикӣ дорад, самаранокии нигоҳдории энергия баланд аст. Дар баробари ин, шишаи итербиум дорои самаранокии нигоҳдории энергия нисбат ба шишаи неодимӣ 16 маротиба ва мӯҳлати флуоресцентсия нисбат ба шишаи неодимӣ 3 маротиба зиёдтар аст. Он инчунин бартариҳо дорад, аз қабили консентратсияи баланди допинг, фарохмаҷрои азхудкунӣ ва мустақиман тавассути нимноқилҳо насос карда мешавад, ки онро барои лазерҳои пурқувват хеле мувофиқ мекунад. Бо вуҷуди ин, татбиқи амалии шишаи лазерии итербиум аксар вақт ба кӯмаки неодимӣ такя мекунад, ба монанди истифодаи Nd3+ ҳамчун ҳассосизатор барои кор кардани шишаи лазерии итербиум дар ҳарорати хонагӣ ва μ Партоби лазерӣ дар дарозии мавҷ ба даст оварда мешавад. Ҳамин тавр, итербий ва неодим ҳам рақиб ва ҳам шарикони муштарак дар соҳаи шишаи лазерӣ мебошанд.
Бо танзими таркиби шиша, бисёр хосиятҳои люминесцентии шишаи лазерии итербияро беҳтар кардан мумкин аст. Бо рушди лазерҳои пурқувват ҳамчун самти асосӣ, лазерҳои аз шишаи лазерии ytterbium сохташуда дар саноати муосир, кишоварзӣ, тиб, тадқиқоти илмӣ ва барномаҳои ҳарбӣ бештар истифода мешаванд.
Истифодаи ҳарбӣ: Истифодаи энергияе, ки дар натиҷаи синтези ҳастаӣ тавлид мешавад, ҳамеша ҳадафи интизорӣ буд ва ноил шудан ба синтези ҳастаии назоратшаванда воситаи муҳими ҳалли мушкилоти энергетикӣ барои инсоният хоҳад буд. Шишаи лазерии итербиумӣ бо сабаби иҷрои аълои лазерии худ ба маводи афзалиятнок барои ноил шудан ба такмилдиҳии синтези инерсиалӣ (ICF) дар асри 21 табдил меёбад.
Силоҳҳои лазерӣ энергияи бузурги шуои лазериро барои зарба задан ва нобуд кардани ҳадафҳо истифода мебаранд, ҳарорати миллиардҳо дараҷа гармиро тавлид мекунанд ва мустақиман бо суръати рӯшноӣ ҳамла мекунанд. Онҳоро метавон ҳамчун Надана номид ва марговари бузург доранд, махсусан барои системаҳои муосири силоҳи зидди ҳавоӣ дар ҷанг мувофиқанд. Фаъолияти аълои шишаи лазерии итербиум онро ба маводи муҳими асосӣ барои истеҳсоли силоҳи лазерии пуриқтидор ва баландсифат табдил додааст.
Лазери нахи технологияи нави босуръат рушдёбанда буда, инчунин ба соҳаи барномаҳои шишаи лазерӣ тааллуқ дорад. Лазери нахи лазерест, ки нахро ҳамчун муҳити лазерӣ истифода мебарад, ки маҳсули омезиши нах ва технологияи лазерӣ мебошад. Ин як технологияи нави лазерӣ мебошад, ки дар асоси технологияи пурқувваткунандаи нахи erbium (EDFA) таҳия шудааст. Лазери нахи аз диодҳои лазерии нимноқилӣ ҳамчун манбаи насос, мавҷи нахи оптикӣ ва миёнаравӣ ва ҷузъҳои оптикӣ ба монанди нахҳои тор ва пайвасткунакҳо иборат аст. Он танзими механикии роҳи оптикиро талаб намекунад ва механизм паймон аст ва ба осонӣ пайваст карда мешавад. Дар муқоиса бо лазерҳои анъанавии сахти давлатӣ ва лазерҳои нимноқил, он дорои бартариҳои технологӣ ва иҷроиш, аз қабили сифати баланди нур, устувории хуб, муқовимати қавӣ ба мудохилаи муҳити зист, танзим, нигоҳдорӣ ва сохтори паймон. Аз сабаби он, ки ионҳои допинг асосан Nd+3, Yb+3, Er+3, Tm+3, Ho+3 мебошанд, ки ҳамаи онҳо нахҳои нодири заминро ҳамчун василаи генератор истифода мебаранд, лазери нахи аз ҷониби ширкат таҳияшуда инчунин метавонад лазери нахи замини нодир номида шавад.
Татбиқи лазерӣ: Лазери нахи дукаратаи итербиуми пурқувват дар солҳои охир ба як майдони гарм дар технологияи лазерии сахти давлатӣ дар сатҳи байналмилалӣ табдил ёфтааст. Он дорои бартариҳои сифати хуби чӯб, сохтори паймон ва самаранокии баланди табдилдиҳӣ ва дорои дурнамои васеи татбиқ дар коркарди саноатӣ ва дигар соҳаҳо мебошад. Нахҳои дукарата пӯшидашудаи итербиум барои насоси лазерии нимноқилӣ бо самаранокии баланди пайвастшавӣ ва қудрати баланди баромади лазерӣ мувофиқанд ва самти асосии рушди нахҳои итербиум мебошанд. Технологияи нахи дукаратаи итербияи Чин дигар бо сатҳи пешрафтаи кишварҳои хориҷӣ баробар нест. Нахи итербиумӣ, нахи дукаратаи итербиум ва нахи итербиуми кодопедӣ, ки дар Чин таҳия шудаанд, аз ҷиҳати кор ва эътимоднокӣ ба сатҳи пешрафтаи маҳсулоти шабеҳи хориҷӣ расидаанд, бартариҳои арзиш доранд ва технологияҳои асосии патентӣ барои маҳсулот ва усулҳои гуногун доранд. .
Ширкати лазерии олмонии IPG ба наздикӣ эълон кард, ки системаи лазерии навтаъсиси нахи итербиум дорои хусусиятҳои хуби нур, мӯҳлати насоси зиёда аз 50000 соат, дарозии мавҷи марказии партобҳои 1070 нм-1080 нм ва иқтидори баромади то 20 кВт мебошад. Он дар кафшер, буридан ва пармакунии сангҳо истифода шудааст.
Маводҳои лазерӣ асосӣ ва таҳкурсии рушди технологияи лазерӣ мебошанд. Дар саноати лазерӣ ҳамеша чунин гуфта шудааст, ки «як насли мавод, як насли дастгоҳ». Барои таҳияи дастгоҳҳои лазерии пешрафта ва амалӣ, аввал бояд дорои маводҳои лазерии баландсифат ва ҳамгироӣ кардани дигар технологияҳои мувофиқ бошад. Кристаллҳои лазерии Ytterbium doped ва шиша лазерӣ, ҳамчун қувваи нави маводи лазерӣ сахт, мусоидат ба рушди инноватсионии алоқаи нахи оптикӣ ва технологияи лазерӣ, махсусан дар технологияҳои лазерӣ пешқадам, ба монанди лазерҳои синтези ядроии пурқувват, задани энергияи баланд лазерҳои плитка ва лазерҳои яроқи энергияи баланд.
Илова бар ин, итербий инчунин ҳамчун фаъолкунандаи хокаи флуоресцентӣ, сафоли радио, иловаҳо барои ҷузъҳои хотираи компютери электронӣ (ҳубобҳои магнитӣ) ва иловаҳои шишаи оптикӣ истифода мешавад. Бояд қайд кард, ки иттрий ва иттриум ҳам унсурҳои нодири замин мебошанд. Ҳарчанд дар номҳои англисӣ ва аломатҳои унсурҳо фарқиятҳои назаррас вуҷуд доранд, алифбои фонетикии чинӣ як ҳиҷо дорад. Дар баъзе тарҷумаҳои чинӣ, иттриум баъзан иштибоҳан ҳамчун иттриум номида мешавад. Дар ин ҳолат, ба мо лозим аст, ки матни аслиро пайгирӣ кунем ва рамзҳои элементро барои тасдиқ якҷоя кунем.
Вақти фиристодан: сентябр-13-2023