Neodüümelement laserfusiooniseadmetele

Neodüüm, perioodilisussüsteemi element 60.

nd

Neodüümi seostatakse praseodüümiga, mis mõlemad on lantanoidid ja millel on väga sarnased omadused. Pärast seda, kui Rootsi keemik Mosander avastas 1885. aastal segu...lantaanning praseodüümi ja neodüümi eraldasid austerlased Welsbachid edukalt kahte tüüpi „haruldasi muldmetalle”: neodüümoksiidi japraseodüümoksiidja lõpuks lahutasidneodüümjapraseodüümneilt.

Neodüüm, hõbevalge metall aktiivsete keemiliste omadustega, võib õhus kiiresti oksüdeeruda; sarnaselt praseodüümiga reageerib see külmas vees aeglaselt ja eraldab kuumas vees kiiresti vesinikgaasi. Neodüümi sisaldus maakoores on väike ning seda leidub peamiselt monasiidis ja bastnesiidis, olles arvukuselt teisel kohal ainult tseeriumi järel.

Neodüümi kasutati 19. sajandil peamiselt klaasi värvainena. KuineodüümoksiidKui see klaasiks sulatati, tekkisid erinevad toonid soojast roosast kuni siniseni, olenevalt ümbritsevast valgusallikast. Ärge alahinnake neodüümioonidest koosnevat spetsiaalset klaasi, mida nimetatakse "neodüümklaasiks". See on laserite "süda" ja selle kvaliteet määrab otseselt laserseadme väljundenergia potentsiaali ja kvaliteedi. Praegu tuntakse seda Maal laseri töökeskkonnana, mis suudab väljastada maksimaalset energiat. Neodüümklaasis olevad neodüümioonid on võtmeks energiatasemete "pilvelõhkujas" üles-alla liikumisele ja maksimaalse energiaga laseri moodustamisele suure üleminekuprotsessi ajal, mis suudab võimendada tühise nanodžauli tasemega 10-9 laseri energiat "väikese päikese" tasemele. Maailma suurim neodüümklaasi laserfusiooniseade, Ameerika Ühendriikide riiklik süüteseade, on tõstnud neodüümklaasi pideva sulatamise tehnoloogia uuele tasemele ja on kantud riigi seitsme parima tehnoloogilise ime hulka. 1964. aastal alustas Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai Optika ja Peenmehaanika Instituut neodüümklaasi nelja põhitehnoloogia uurimist: pidev sulatamine, täppislõõmutamine, servade töötlemine ja testimine. Pärast aastakümneid kestnud uurimistööd on viimase kümnendi jooksul lõpuks tehtud suur läbimurre. Hu Lili meeskond on esimene maailmas, kes on loonud Shanghais üliintensiivse ja ülilühikese laserseadme, mille laservõimsus on 10 vatti. Selle põhieesmärk on omandada suuremahulise ja suure jõudlusega laser-Nd-klaasi partiide tootmise põhitehnoloogia. Seetõttu on Hiina Teaduste Akadeemia Shanghai Optika ja Täppismasinate Instituudist saanud esimene institutsioon maailmas, mis on iseseisvalt omandanud laser-Nd-klaasikomponentide täieliku tootmisprotsessi tehnoloogia.

Neodüümi saab kasutada ka teadaolevalt võimsaima püsimagneti – neodüümi ja raua ja boori sulami – valmistamiseks. Neodüümi ja raua ja boori sulam oli Jaapani poolt 1980. aastatel pakutud raske preemia, et murda General Motorsi monopol Ameerika Ühendriikides. Tolleaegne teadlane Masato Zuokawa leiutas uut tüüpi püsimagneti, mis on sulammagnet, mis koosneb kolmest elemendist: neodüümist, rauast ja boorist. Hiina teadlased on loonud ka uue paagutamismeetodi, kasutades traditsioonilise paagutamise ja kuumtöötluse asemel induktsioonkuumutusega paagutamist, et saavutada paagutamistihedus üle 95% magneti teoreetilisest väärtusest, mis aitab vältida magneti liigset terade kasvu, lühendada tootmistsüklit ja vastavalt vähendada tootmiskulusid.


Postituse aeg: 01.08.2023