Erbiumi legeeritud kiudaine võimendi: signaali edastamine ilma sumbumiseta

Erbium, 68. element perioodilises tabelis.

Er

 

Avastuserbiumon keerdkäike täis. Aastal 1787, Itby väikelinnas, Rootsist Stockholmist 1,6 kilomeetri kaugusel, avastati mustas kivis uus haruldane muldmetallas, nimega Yttrium Earth vastavalt avastuse asukohale. Pärast Prantsuse revolutsiooni kasutas keemik Mossander äsja välja töötatud tehnoloogiat elementaarse vähendamiseksyttriumyttrium maast. Sel hetkel mõistsid inimesed, et ytrium Earth ei ole “üksik komponent” ja leidsid veel kaks oksiidi: roosat nimetatakseerbiumoksiidja hele lillat nimetatakse terbiumisoksiidiks. 1843. aastal avastas Mossander erbiumi jaterbium, kuid ta ei uskunud, et kaks leitud ainet olid puhtad ja võib -olla segatud teiste ainetega. Järgnevatel aastakümnetel avastasid inimesed järk -järgult, et selles oli tõepoolest palju elemente ja leidis järk -järgult muud lantaniidi metallielemendid peale erbiumi ja terbiumi.

Erbiumi uurimine ei olnud nii sujuv kui selle avastamine. Ehkki Maussand avastas 1843. aastal roosa erbiumoksiidi, oli puhtad proovid alles 1934. aastalerbiummetallekstraheeriti puhastusmeetodite pideva täiustamise tõttu. Kuumutamise ja puhastamise teelerbiumkloriidja kaalium, inimesed on saavutanud erbiumi vähenemise metalli kaaliumi abil. Isegi siis on erbiumi omadused liiga sarnased teiste lantaniidi metallielementidega, mille tulemuseks on seotud uurimistöös ligi 50 -aastane stagnatsioon, näiteks magnetism, hõõrdeenergia ja sädete genereerimine. Kuni 1959. aastani, kasutades erbiumi aatomite spetsiaalse 4F -kihi elektroonilist struktuuri tekkivatel optilistel väljadel, sai Erbium tähelepanu ja töötati välja mitmeid Erbiumi rakendusi.

Erbiumil, hõbevalgel, on pehme tekstuur ja sellel on ainult tugev ferromagnetism absoluutse nulli lähedal. See on ülijuht ja seda oksüdeeritakse aeglaselt õhu ja veega toatemperatuuril.Erbiumoksiidon roospunane värv, mida tavaliselt kasutatakse portselanitööstuses ja on hea glasuur. Erbium on koondunud vulkaanilistesse kivimitesse ja sellel on Lõuna-Hiinas suuremahulised mineraalmaardlad.

Erbiumil on silmapaistvad optilised omadused ja see võib muuta infrapuna nähtavaks valguseks, muutes selle ideaalseks materjaliks infrapunadetektorite ja öise nägemise seadmete valmistamiseks. See on ka kvalifitseeritud tööriist footoni tuvastamisel, mis on võimeline pidevalt imama footonite kaudu tahke aine konkreetse iooniergastuse taseme kaudu ning seejärel tuvastama ja loendama neid footonite loomiseks footontektori loomiseks. Kuid footonite otsese imendumise efektiivsus kolmevalentsete erbiumiioonide poolt ei olnud kõrge. Alles 1966. aastal arendasid teadlased erbiumi lasereid, hõivates kaudselt optilisi signaale abiioonide kaudu ja seejärel energia ületades Erbiumi.

Erbiumlaseri põhimõte on sarnane Holmium laseri omaga, kuid selle energia on palju madalam kui Holmium laseril. Pehmete kudede lõikamiseks saab kasutada Erbiumi laser, mille lainepikkus on 2940 nanomeetrit. Kuigi seda tüüpi laser on infrapuna piirkonnas halvasti tungimisvõime, saab selle inimkudedes niiskuse abil kiiresti imenduda, saavutades häid tulemusi väiksema energiaga. See võib pehmete kudede peeneks lõigata, jahvatada ja eemaldada, saavutades haava kiire paranemise. Seda kasutatakse laialdaselt laseroperatsioonides nagu suuõõne, valge katarakt, ilu, armi eemaldamine ja kortsude eemaldamine.

1985. aastal arendas Jaapani Ühendkuningriigi Southamptoni ülikool ja Jaapani kirdeülikool edukalt erbiumi legeeritud kiudaine võimendi. Tänapäeval suudab Hiinas Wuhani Wuhani Wuhani org Wuhanis iseseisvalt toota seda erbiumi legeeritud kiudainet ja eksportida selle Põhja-Ameerikasse, Euroopasse ja muudesse kohtadesse. See rakendus on üks suurimaid leiutisi kiudoptilise suhtluse osas, kui teatud osa erbiumist levitakse, võib see kompenseerida optiliste signaalide kaotust sidesüsteemides. See võimendi on praegu kõige laialdasemalt kasutatav seade kiudoptilise kommunikatsioonis, mis on võimeline edastama optilisi signaale ilma nõrgestamata.


Postiaeg: 16. august 20123