Itterbium: atom raqami 70, atom og'irligi 173,04, element nomi kashf qilingan joydan olingan. ning mazmuniiterbiyyer qobig'ida 0,000266%, asosan fosforit va qora nodir oltin konlarida, monazitda esa 0,03%, 7 ta tabiiy izotop mavjud.
Tarixni kashf qilish
tomonidan kashf etilgan: Marinak
Vaqt: 1878 yil
Manzil: Shveytsariya
1878 yilda shveytsariyalik kimyogarlar Jan Charlz va G Marignak "erbiy" tarkibida yangi noyob yer elementini topdilar. 1907 yilda Ulban va Vayls Marignac lutetium oksidi va iterbiy oksidi aralashmasini ajratganligini ta'kidladilar. Stokgolm yaqinidagi Yteerbi nomli kichik qishloq xotirasiga itriy rudasi topilgan bu yangi element Yb belgisi bilan İtterbiy nomini oldi.
Elektron konfiguratsiyasi
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14
Metall
Metall iterbiykumushrang kulrang, egiluvchan, yumshoq tuzilishga ega. Xona haroratida iterbiy havo va suv bilan sekin oksidlanishi mumkin.
Ikkita kristall tuzilma mavjud: a- turi yuz markazli kubik kristalli tizimdir (xona harorati -798 ℃); b- turi - bu tana markazli kubik (798 ℃ dan yuqori) panjara. Erish nuqtasi 824 ℃, qaynash nuqtasi 1427 ℃, nisbiy zichlik 6,977（ a- turi), 6,54（ b-turi).
Sovuq suvda erimaydi, kislotalarda va suyuq ammiakda eriydi. Havoda ancha barqaror. Samariy va evropiyga o'xshab, iterbiy o'zgaruvchan valentlik noyob tuproqqa tegishli va odatda uch valentli bo'lishdan tashqari, ijobiy ikki valentli holatda ham bo'lishi mumkin.
Ushbu o'zgaruvchan valentlik xarakteristikasi tufayli metall iterbiyni tayyorlash elektroliz bilan emas, balki tayyorlash va tozalash uchun qaytaruvchi distillash usuli bilan amalga oshirilishi kerak. Odatda,lantan metalliytterbium metallining yuqori bug 'bosimi va lantan metallining past bug' bosimi o'rtasidagi farqni ishlatib, reduksiya distillash uchun qaytaruvchi vosita sifatida ishlatiladi. Shu bilan bir qatorda,tuliy, iterbiy, valutetiykonsentratlar xom ashyo sifatida, metall lantan esa qaytaruvchi vosita sifatida ishlatilishi mumkin. Yuqori haroratli vakuum sharoitida> 1100 ℃ va <0,133 Pa, metall iterbiy to'g'ridan-to'g'ri reduksiya distillash orqali olinishi mumkin. Kabisamariyvaevropiy,ytterbium ho'l reduksiya orqali ham ajratilishi va tozalanishi mumkin. Odatda, tuliy, itterbiy va lutetiy konsentratlari xom ashyo sifatida ishlatiladi. Erigandan so'ng, iterbiy ikki valentli holatga tushib, xususiyatlarda sezilarli farqlarni keltirib chiqaradi va keyin boshqa uch valentli noyob erlardan ajratiladi. Yuqori toza ytterbium oksidi ishlab chiqarish odatda ekstraksiya xromatografiyasi yoki ion almashinuvi usuli bilan amalga oshiriladi.
Ilova
Maxsus qotishmalarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladi.İtterbiy qotishmalarimetallurgiya va kimyoviy tajribalar uchun stomatologiyada qo'llanilgan.
So'nggi yillarda ytterbium optik tolali aloqa va lazer texnologiyasi sohalarida paydo bo'ldi va tez rivojlandi.
"Axborot magistrali" qurilishi va rivojlanishi bilan kompyuter tarmoqlari va uzoq masofali optik tolali uzatish tizimlari optik aloqada ishlatiladigan optik tolali materiallarning ishlashi uchun tobora yuqori talablarga ega. Itterbium ionlari o'zlarining ajoyib spektral xususiyatlari tufayli optik aloqa uchun tolali kuchaytiruvchi materiallar sifatida ishlatilishi mumkin.erbiyvatuliy. Noyob tuproq elementi erbium hali ham tolali kuchaytirgichlarni tayyorlashda asosiy o'yinchi bo'lsa-da, an'anaviy erbiy qo'shilgan kvarts tolalari kichik daromadli tarmoqli kengligi (30nm) ga ega bo'lib, yuqori tezlikda va yuqori sig'imli ma'lumot uzatish talablarini qondirishni qiyinlashtiradi. Yb3+ionlari 980nm atrofida Er3+ionlariga qaraganda ancha katta yutilish kesimiga ega. Yb3 + ning sezgirlik effekti va erbium va ytterbiumning energiya almashinuvi orqali 1530nm yorug'lik sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin va shu bilan yorug'likning kuchaytirish samaradorligini sezilarli darajada yaxshilaydi.
So'nggi yillarda erbium ytterbium co doped fosfat shisha tadqiqotchilar tomonidan tobora ko'proq ma'qullanmoqda. Fosfat va ftorofosfat oynalari yaxshi kimyoviy va termal barqarorlikka ega, shuningdek, keng infraqizil o'tkazuvchanlik va katta bir xil bo'lmagan kengayish xususiyatlariga ega bo'lib, ularni keng polosali va yuqori daromadli erbiyumli kuchaytiruvchi tolali shisha uchun ideal materiallarga aylantiradi. Yb3 + qo'shilgan tolali kuchaytirgichlar quvvatni kuchaytirish va kichik signalni kuchaytirishga erishishi mumkin, bu ularni optik tolali sensorlar, bo'sh kosmik lazer aloqasi va ultra qisqa pulsni kuchaytirish kabi sohalar uchun mos qiladi. Hozirgi vaqtda Xitoy dunyodagi eng katta yagona kanal sig'imi va eng tez optik uzatish tizimini qurdi va dunyodagi eng keng axborot magistraliga ega. Ytterbium qo'shilgan va boshqa noyob tuproqli tolali kuchaytirgichlar va lazer materiallari ularda hal qiluvchi va muhim rol o'ynaydi.
Itterbiumning spektral xususiyatlari, shuningdek, lazer kristallari, lazerli ko'zoynaklar va tolali lazerlar sifatida yuqori sifatli lazer materiallari sifatida ishlatiladi. Yuqori quvvatli lazer materiali sifatida, iterbiy qo'shilgan lazer kristallari, jumladan, iterbiy qo'shilgan katta seriyani hosil qildi.itriyum alyuminiygranat (Yb: YAG), iterbiy qo'shilgangadoliniygalliy granatasi (Yb: GGG), iterbiy qo'shilgan kaltsiy florofosfat (Yb: FAP), iterbiy qo'shilgan stronsiy florofosfat (Yb: S-FAP), iterbiy qo'shilgan itriy vanadat (Yb: YV04), iterbiy qo'shilgan va silikat borat. Yarimo'tkazgichli lazer (LD) - qattiq holatdagi lazerlar uchun nasos manbaining yangi turi. Yb: YAG yuqori quvvatli LD nasoslari uchun mos bo'lgan ko'plab xususiyatlarga ega va yuqori quvvatli LD nasoslari uchun lazer materialiga aylandi. Yb: S-FAP kristalli kelajakda lazer yadroviy sintezi uchun lazer materiali sifatida ishlatilishi mumkin, bu esa odamlarning e'tiborini tortdi. Sozlanishi mumkin bo'lgan lazer kristallarida to'lqin uzunligi 2,84 dan 3,05 m gacha o'zgarib turadigan, m oralig'ida doimiy ravishda sozlanishi mumkin bo'lgan xrom ytterbium holmium yttrium alyuminiy gallium granat (Cr, Yb, Ho: YAGG) mavjud. Statistik ma'lumotlarga ko'ra, butun dunyo bo'ylab raketalarda qo'llaniladigan infraqizil jangovar kallaklarning ko'pchiligi 3-5 m dan foydalanadi, shuning uchun Cr, Yb, Ho: YSGG lazerlarini ishlab chiqish o'rta infraqizil boshqariladigan qurolga qarshi choralar uchun samarali shovqinlarni ta'minlashi mumkin va muhim harbiy ahamiyatga ega. Xitoy kristall o'sishi va lazer tezligi, puls, puls kabi asosiy texnologiyalarni hal qilib, iterbiy qo'shilgan lazer kristallari (Yb: YAG, Yb: FAP, Yb: SFAP va boshqalar) sohasida xalqaro ilg'or darajadagi bir qator innovatsion natijalarga erishdi. doimiy va sozlanishi chiqish. Tadqiqot natijalari milliy mudofaa, sanoat va ilmiy muhandislikda qo'llanildi va iterbiy qo'shilgan kristall mahsulotlari AQSh va Yaponiya kabi ko'plab mamlakatlar va mintaqalarga eksport qilindi.
Itterbium lazer materiallarining yana bir asosiy toifasi lazer shishasidir. Har xil yuqori emissiyali kesma lazerli oynalar, jumladan, germaniy tellurit, silikon niobat, borat va fosfat ishlab chiqilgan. Shishani qoliplash qulayligi tufayli u katta o'lchamlarda tayyorlanishi mumkin va yuqori yorug'lik o'tkazuvchanligi va yuqori bir xillik kabi xususiyatlarga ega bo'lib, yuqori quvvatli lazerlarni ishlab chiqarish imkonini beradi. Noyob tuproqli lazer oynasi asosan tanish bo'lganneodimiy40 yildan ortiq rivojlanish tarixi va etuk ishlab chiqarish va qo'llash texnologiyasiga ega shisha. U har doim yuqori quvvatli lazer qurilmalari uchun afzal qilingan material bo'lib kelgan va yadroviy termoyadroviy eksperimental qurilmalarda va lazer qurollarida ishlatilgan. Xitoyda ishlab chiqarilgan yuqori quvvatli lazer qurilmalari lazerdan iboratneodimiyshisha asosiy lazer vositasi sifatida dunyoning ilg'or darajasiga yetdi. Ammo lazer neodimiy oynasi endi lazer iterbiy shishasining kuchli muammosiga duch kelmoqda.
So'nggi yillarda ko'plab tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, lazerli ytterbium shishasining ko'pgina xususiyatlari undan yuqorineodimiystakan. İtterbiy qo'shilgan luminesans faqat ikkita energiya darajasiga ega bo'lganligi sababli, energiyani saqlash samaradorligi yuqori. Shu bilan birga, ytterbium shishasi energiyani saqlash samaradorligi neodimiy oynadan 16 baravar yuqori va floresans muddati neodimiy oynadan 3 baravar yuqori. Bundan tashqari, yuqori doping kontsentratsiyasi, assimilyatsiya tarmoqli kengligi kabi afzalliklarga ega va to'g'ridan-to'g'ri yarimo'tkazgichlar tomonidan pompalanishi mumkin, bu esa yuqori quvvatli lazerlar uchun juda mos keladi. Biroq, ytterbium lazer shishasining amaliy qo'llanilishi ko'pincha neodimiy yordamiga tayanadi, masalan, Nd3 + dan iterbiy lazer oynasini xona haroratida ishlashi va m to'lqin uzunligida m lazer emissiyasiga erishish uchun sezgirlashtiruvchi sifatida foydalanish. Shunday qilib, ytterbium va neodimium lazerli shisha sohasida ham raqobatchilar, ham hamkorlikdagi sheriklardir.
Shisha tarkibini sozlash orqali ytterbium lazer shishasining ko'plab lyuminestsent xususiyatlarini yaxshilash mumkin. Asosiy yo'nalish sifatida yuqori quvvatli lazerlarning rivojlanishi bilan ytterbium lazerli shishadan tayyorlangan lazerlar zamonaviy sanoat, qishloq xo'jaligi, tibbiyot, ilmiy tadqiqotlar va harbiy sohalarda tobora ko'proq foydalanilmoqda.
Harbiy foydalanish: Yadro sintezi natijasida hosil bo'lgan energiyadan energiya sifatida foydalanish har doim kutilgan maqsad bo'lib kelgan va boshqariladigan yadroviy sintezga erishish insoniyat uchun energiya muammolarini hal qilishda muhim vosita bo'ladi. Ytterbium bilan qoplangan lazer oynasi 21-asrda o'zining mukammal lazer ishlashi tufayli inertial qamrovli termoyadroviy (ICF) yangilanishiga erishish uchun afzal qilingan materialga aylanmoqda.
Lazer qurollari nishonlarni urish va yo'q qilish uchun lazer nurlarining ulkan energiyasidan foydalanadi, milliardlab daraja haroratni hosil qiladi va yorug'lik tezligida to'g'ridan-to'g'ri hujum qiladi. Ularni Nadana deb atash mumkin va katta o'limga ega, ayniqsa urushda zamonaviy havo mudofaa qurollari tizimlari uchun mos keladi. Itterbium bilan qoplangan lazer oynasining ajoyib ishlashi uni yuqori quvvatli va yuqori samarali lazer qurollarini ishlab chiqarish uchun muhim asosiy materialga aylantirdi.
Fiber lazer tez rivojlanayotgan yangi texnologiya bo'lib, shuningdek, lazerli shisha ilovalari sohasiga tegishli. Elyaf lazer - bu tola va lazer texnologiyasining kombinatsiyasi mahsuloti bo'lgan lazer muhiti sifatida toladan foydalanadigan lazer. Bu erbiy qo'shilgan tolali kuchaytirgich (EDFA) texnologiyasi asosida ishlab chiqilgan yangi lazer texnologiyasi. Tolali lazer nasos manbai sifatida yarimo'tkazgichli lazer diyotidan, optik tolali to'lqin uzatuvchi va kuchaytiruvchi vositadan va panjara tolalari va ulagichlar kabi optik qismlardan iborat. Optik yo'lni mexanik sozlashni talab qilmaydi va mexanizm ixcham va integratsiyalashuvi oson. An'anaviy qattiq holatdagi lazerlar va yarimo'tkazgichli lazerlar bilan taqqoslaganda, u yuqori nur sifati, yaxshi barqarorlik, atrof-muhit shovqinlariga kuchli qarshilik, sozlash, texnik xizmat ko'rsatish va ixcham tuzilish kabi texnologik va ishlash afzalliklariga ega. Doplangan ionlar asosan Nd+3, Yb+3, Er+3, Tm+3, Ho+3 bo'lganligi sababli, ularning barchasi noyob tuproq tolalarini qozonish vositasi sifatida ishlatadi, kompaniya tomonidan ishlab chiqilgan tolali lazer ham noyob tuproqli tolali lazer deb ataladi.
Lazerni qo'llash: Yuqori quvvatli iterbiy qo'shilgan ikki qavatli tolali lazer so'nggi yillarda xalqaro miqyosda qattiq holatdagi lazer texnologiyasida issiq maydonga aylandi. U yaxshi nur sifati, ixcham tuzilish va yuqori konversiya samaradorligining afzalliklariga ega va sanoatni qayta ishlash va boshqa sohalarda keng qo'llash istiqbollariga ega. Ikki marta qoplangan iterbiy qo'shilgan tolalar yarimo'tkazgichli lazerli nasos uchun javob beradi, yuqori ulanish samaradorligi va yuqori lazer chiqish quvvatiga ega va ytterbium qo'shilgan tolalarning asosiy rivojlanish yo'nalishi hisoblanadi. Xitoyning ikki qavatli iterbiy qo'shilgan tolali texnologiyasi endi xorijiy mamlakatlarning ilg'or darajasi bilan teng emas. Xitoyda ishlab chiqarilgan ytterbium doped tolasi, ikki qavatli ytterbium doped tolasi va erbium ytterbium co doped tolasi ishlash va ishonchlilik nuqtai nazaridan shunga o'xshash xorijiy mahsulotlarning ilg'or darajasiga yetdi, iqtisodiy afzalliklarga ega va bir nechta mahsulot va usullar uchun asosiy patentlangan texnologiyalarga ega. .
Dunyoga mashhur nemis IPG lazer kompaniyasi yaqinda yangi ishga tushirilgan ytterbium qo'shilgan tolali lazer tizimi ajoyib nurlanish xususiyatlariga ega, nasosning ishlash muddati 50000 soatdan ortiq, markaziy emissiya to'lqin uzunligi 1070nm-1080nm va chiqish quvvati 20KVtgacha ekanligini e'lon qildi. U nozik payvandlash, kesish va tosh burg'ulashda qo'llaniladi.
Lazer materiallari lazer texnologiyasini rivojlantirish uchun asosiy va asosdir. Lazer sanoatida har doim "bir avlod materiallar, bir avlod qurilmalari" degan naql bo'lgan. Ilg'or va amaliy lazer qurilmalarini ishlab chiqish uchun birinchi navbatda yuqori samarali lazer materiallariga ega bo'lish va boshqa tegishli texnologiyalarni birlashtirish kerak. Ytterbium bilan qoplangan lazer kristallari va lazerli shisha, qattiq lazer materiallarining yangi kuchi sifatida, optik tolali aloqa va lazer texnologiyasining innovatsion rivojlanishiga yordam beradi, ayniqsa yuqori quvvatli yadroviy termoyadroviy lazerlar, yuqori energiyali zarbalar kabi ilg'or lazer texnologiyalarida. plitka lazerlari va yuqori energiyali qurol lazerlari.
Bundan tashqari, ytterbium lyuminestsent kukun faollashtiruvchisi, radio keramika, elektron kompyuter xotirasi komponentlari (magnit pufakchalar) uchun qo'shimchalar va optik shisha qo'shimchalari sifatida ham ishlatiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, itriy va itriy ham noyob yer elementlaridir. Inglizcha nomlar va element belgilarida sezilarli farqlar mavjud bo'lsa-da, Xitoy fonetik alifbosi bir xil bo'g'inlarga ega. Ba'zi xitoycha tarjimalarda itriy ba'zan noto'g'ri yttrium deb ataladi. Bunday holda, biz asl matnni kuzatishimiz va tasdiqlash uchun element belgilarini birlashtirishimiz kerak.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 13-sentabr