イッテルビウム：原子番号70、アトミック重量173.04、その発見場所から派生した要素名。地殻内のイッテルビウムの含有量は0.000266％で、主にホスホライトおよび黒い希少金堆積物に存在します。モナザイトの含有量は0.03％で、7つの天然同位体があります
発見した
By：Marinak
時間：1878年
場所：スイス
1878年、スイスの化学者であるジャン・チャールズとG・マリニャックは、「エルビウム」で新しい希土類要素を発見しました。 1907年、ウルバンとワイルズは、Marignacが酸化ルテチウムと酸化Ytterbiumの混合物を分離したことを指摘しました。 Yttrium鉱石が発見されたストックホルムの近くのYteerbyという名前の小さな村を記念して、この新しい要素はシンボルYbのイッテルビウムと名付けられました。
電子構成
電子構成
1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 4S2 3D10 4P6 5S2 4D10 5P6 6S2 4F14
金属
メタリックYtterbiumは銀色の灰色で延性があり、柔らかいテクスチャーがあります。室温では、イッテルビウムは空気と水によってゆっくりと酸化することができます。
2つの結晶構造があります。α-タイプは、顔を中心とした立方系系です（室温-798）。 β-このタイプは、体中心の立方体（798）を中心の格子です。融点824℃、沸点1427℃、相対密度6.977（α-タイプ）、6.54（β-タイプ）。
冷水に不溶性、酸と液体アンモニアに溶けます。空気中は非常に安定しています。サマリウムとユーロピウムと同様に、イッテルビウムは可変原子価の希土類に属し、通常は三価であることに加えて、正の二重の状態にある可能性があります。
この可変原子価の特性により、金属イッテルビウムの調製は、電気分解によってではなく、調製と精製のための還元方法によって実行されるべきです。通常、ランタヌム金属は、イッテルビウム金属の高蒸気圧とランタヌム金属の低蒸気圧の違いを利用して、減少蒸留のための還元剤として使用されます。または、ツリウム、 イッテルビウム、 そしてルテチウム濃縮物は原料として使用できます金属ランタナム還元剤として使用できます。 > 1100°および<0.133paの高温真空条件下では、金属イッテルビウムは減少蒸留によって直接抽出できます。サマリウムやユーロピウムと同様に、イッタービウムも分離し、湿った減少によって精製することができます。通常、トゥリウム、イッテルビウム、およびロテチウム濃縮物は原料として使用されます。溶解後、イッテルビウムは別の状態に還元され、特性に有意な違いを引き起こし、その後、他の三価の希土類から分離されます。高純度の生産イッテルビウム酸化物通常、抽出クロマトグラフィまたはイオン交換方法によって実行されます。
応用
特別な合金の製造に使用されます。イッタービウム合金は、冶金実験および化学実験のために歯科医学に適用されています。
近年、Ytterbiumは光ファイバー通信とレーザー技術の分野で出現し、急速に発展しています。
「情報高速道路」の建設と開発により、コンピューターネットワークと長距離光ファイバー伝送システムには、光学通信で使用される光ファイバー材料の性能のための要件がますます高くなっています。イッタービウムイオンは、優れたスペクトル特性により、エルビウムやスリウムと同様に、光学通信のための繊維増幅材料として使用できます。希土類元素エルビウムは依然として繊維アンプの調製において主要なプレーヤーですが、従来のエルビウムドープクォーツファイバーは小さなゲイン帯域幅（30nm）を持ち、高速および大容量の情報伝達の要件を満たすことを困難にしています。 Yb3+イオンは、980nm前後のER3+イオンよりもはるかに大きな吸収断面を持っています。 Yb3+の感作効果とエルビウムとイッテルビウムのエネルギー伝達により、1530nmの光を大幅に強化することができ、それにより光の増幅効率を大幅に改善します。
近年、Erbium Ytterbium Coドープリン酸塩ガラスは、研究者によってますます好まれています。リン酸塩とフルオロリン酸ガラスは、良好な化学的および熱安定性、および広い赤外線透過率と大きな非均一な拡大特性を備えているため、ブロードバンドおよび高ゲインのエルビウムドープ式増幅繊維ガラスに理想的な材料になります。 YB3+ドープ繊維アンプは、電力増幅と小さな信号増幅を実現することができ、光ファイバーセンサー、空きスペースレーザー通信、超短脈アンプなどのフィールドに適しています。中国は現在、世界最大の単一チャネル容量と最速の速度光伝送システムを構築しており、世界で最も広い情報高速道路を持っています。 Ytterbiumドープおよびその他の希土類ドープ繊維アンプとレーザー材料は、それらに重要かつ重要な役割を果たします。
イッタービウムのスペクトル特性は、レーザー結晶、レーザーメガネ、繊維レーザーの両方として、高品質のレーザー材料としても使用されます。高出力レーザー材料として、イッテルビウムドープレーザークリスタルは、イッテルビウムドープイットトリウムアルミニウムガーネット（YB：YAG）、イッテルビウムドープガドリニウムガリウムガーネット（YB：GGG）、イッテテリウムドープドープドープドープドープフレンホリン酸（Yb：ggg）など、巨大なシリーズを形成しました。フルオロリン酸（YB：S-FAP）、イッテルビウムドープドープバナジン酸イットトリウム（YB：YV04）、イッテルビウムドープボーテ、およびケイ酸塩。半導体レーザー（LD）は、固体レーザーの新しいタイプのポンプ源です。 YB：YAGには、高出力LDポンプに適した多くの特性があり、高出力LDポンプのレーザー材料になっています。 YB：S-FAPクリスタルは、将来、レーザー核融合のためのレーザー材料として使用される場合があります。これは、人々の注目を集めています。調整可能なレーザー結晶には、2.84〜3.05μの範囲の波長がmの間で連続的に調整可能な波長を持つクロムイッタービウムホルミウムイットトリウムガリウムガーネット（cr、yb、ho：yagg）があります。統計によると、世界中のミサイルで使用されている赤外線弾頭のほとんどは3〜5μを使用しているため、CR、Yb、Ho：YSGGレーザーの開発は、中赤外線ガイド武器の対策に効果的な干渉を提供し、重要な軍事的重要性を持っています。中国は、イッテルビウムドープレーザー結晶（YB：YAG、YB、YB：SFAPなど）の分野での国際的な高度なレベルで一連の革新的な結果を達成し、結晶の成長やレーザー高速、パルス、連続、調整可能な出力などの主要な技術を解決しました。研究結果は国防、産業、科学工学に適用されており、イッテルビウムドープクリスタル製品は、米国や日本などの複数の国や地域に輸出されています。
イッテルビウムレーザー材料のもう1つの主要なカテゴリーは、レーザーガラスです。ゲルマニウム・テルライト、ニオベートシリコン、ホウ酸塩、リン酸塩など、さまざまな高放射断面レーザーメガネが開発されています。ガラス製の成形が容易なため、大規模なサイズになり、光透過率や均一性が高いなどの特性を備えているため、高出力レーザーを生成できます。おなじみの希土類レーザーガラスは、40年以上の開発歴と成熟した生産およびアプリケーション技術を備えた主にネオジムガラスでした。これは常に高出力レーザーデバイスに好ましい材料であり、核融合実験装置とレーザー武器で使用されてきました。主要なレーザー培地としてのレーザーネオジムガラスで構成される中国に建設された高電力レーザーデバイスは、世界の高度なレベルに達しました。しかし、レーザーネオジムガラスは現在、レーザーイッタービウムガラスからの強力な課題に直面しています。
近年、多数の研究により、レーザーイッタービウムガラスの多くの特性がネオジムガラスの特性を超えることが示されています。イッテルビウムドープされた発光には2つのエネルギーレベルしかないという事実により、エネルギー貯蔵効率は高くなっています。同じゲインで、Ytterbium Glassは、ネオジムガラスの16倍のエネルギー貯蔵効率と、ネオジムガラスの蛍光寿命の3倍です。また、高ドーピング濃度、吸収帯域幅などの利点もあり、半導体によって直接汲み上げることができ、高出力レーザーに非常に適しています。ただし、Ytterbiumレーザーガラスの実用的な用途は、ND3+を感作として使用してイッテルビウムレーザーガラスを室温で動作させるなど、ネオジムの支援に依存することがよくあり、μレーザー放射はM波長で達成されます。したがって、YtterbiumとNeodymiumは、レーザーガラスの分野での競合他社と協力的なパートナーの両方です。
ガラス組成を調整することにより、イッテルビウムレーザーガラスの多くの発光特性を改善できます。高出力レーザーの主な方向としての開発により、イッテルビウムレーザーガラスで作られたレーザーは、現代の産業、農業、医学、科学研究、軍事用途でますます広く使用されています。
軍事使用：核融合によって生成されるエネルギーをエネルギーとして使用することは常に期待される目標であり、制御された核融合を達成することは、人類がエネルギーの問題を解決する重要な手段です。イッタービウムドープレーザーガラスは、21世紀のレーザー性能の優れたため、慣性閉じ込め融合（ICF）のアップグレードを達成するための好ましい材料になりつつあります。
レーザー武器は、レーザービームの膨大なエネルギーを使用してターゲットを攻撃して破壊し、数十億℃の温度を生成し、光の速度で直接攻撃します。それらはナダナと呼ばれることができ、特に戦争における現代の防空兵器システムに適した大きな致死性を持っています。イッテルビウムドープレーザーガラスの優れた性能により、高出力および高性能レーザー武器を製造するための重要な基本材料になりました。
ファイバーレーザーは急速に発展している新しいテクノロジーであり、レーザーガラスアプリケーションの分野にも属します。ファイバーレーザーは、ファイバーとレーザー技術の組み合わせの産物であるレーザー培地としてファイバーを使用するレーザーです。これは、エルビウムドープ繊維アンプ（EDFA）技術に基づいて開発された新しいレーザー技術です。ファイバーレーザーは、ポンプ源として半導体レーザーダイオード、光ファイバー導波路、ゲイン培地、およびグレーティングファイバーやカプラーなどの光学成分で構成されています。光学パスの機械的調整は必要ありません。メカニズムはコンパクトで統合しやすいです。従来の固体レーザーおよび半導体レーザーと比較して、高ビーム品質、良好な安定性、環境干渉に対する強い抵抗、調整なし、メンテナンス、コンパクト構造など、技術的およびパフォーマンスの利点があります。ドープされたイオンは主にNd+3、Yb+3、ER+3、TM+3、HO+3であるため、すべてがゲインメディアとして希土類繊維を使用しています。
レーザーアプリケーション：近年、高出力イッテルビウムドープダブルクラッドファイバーレーザーは、ソリッドステートレーザーテクノロジーのホットフィールドになりました。優れたビーム品質、コンパクトな構造、高変換効率の利点があり、産業処理やその他の分野で幅広いアプリケーションの見通しがあります。ダブルクラッドイッテルビウムドープ繊維は、高い結合効率と高いレーザー出力電力を備えた半導体レーザーポンピングに適しており、イッテルビウムドープ繊維の主な開発方向です。中国の二重に覆われたイッテルビウムドープ繊維技術は、もはや上級レベルの外国と同等ではありません。 Ytterbiumドープ繊維、二重覆われたイッテルビウムドープ繊維、および中国で開発されたErbium Ytterbium Coドープ繊維は、パフォーマンスと信頼性の点で同様の外国製品の高度なレベルに達し、コスト上のコストがあり、複数の製品と方法の中心的な特許技術を持っています。
世界的に有名なドイツのIPGレーザー会社は最近、新しく発売されたYtterbiumドープ繊維レーザーシステムには優れたビーム特性、50000時間以上のポンプ寿命、1070NM-1080NMの中央排出波長、および最大20kWの出力電力があることを発表しました。細かい溶接、切断、岩の掘削に適用されています。
レーザー材料は、レーザー技術の開発の中核と基盤です。レーザー業界では、「1世代の材料、1世代のデバイス」ということわざが常にありました。高度で実用的なレーザーデバイスを開発するには、最初に高性能レーザー材料を所有し、他の関連技術を統合する必要があります。 Ytterbiumドープレーザー結晶とレーザーガラスは、固体レーザー材料の新しい力として、特に高パワーの核融合レーザー、高エネルギービートタイルレーザー、高エネルギー兵器レーザーなどの最先端のレーザー技術において、光ファイバー通信とレーザー技術の革新的な開発を促進しています。
さらに、Ytterbiumは、蛍光粉末活性化装置、電子セラミック、電子コンピューターメモリコンポーネント（磁気泡）の添加剤、および光学ガラス添加剤としても使用されます。 YttriumとYttriumはどちらも希土類元素であることを指摘する必要があります。英語の名前と要素のシンボルには大きな違いがありますが、中国の音声アルファベットには同じ音節があります。中国の翻訳では、Yttriumは誤ってYttriumと呼ばれることがあります。この場合、元のテキストを追跡し、要素シンボルを組み合わせて確認する必要があります。
投稿時間：8月30日 - 2023年