Neodymelement til laserfusionsudstyr

Neodym, grundstof 60 i det periodiske system.

nd

Neodym er forbundet med praseodym, som begge er Lanthanid med meget lignende egenskaber. I 1885, efter at den svenske kemiker Mosander opdagede blandingen aflanthanog praseodym og neodym, lykkedes det østrigerne Welsbach at adskille to slags "sjældne jordarter": neodymoxid ogpraseodymoxid, og til sidst adskiltneodymogpraseodymfra dem.

Neodym, et sølvhvidt metal med aktive kemiske egenskaber, kan hurtigt oxidere i luft; I lighed med praseodym reagerer det langsomt i koldt vand og frigiver hurtigt brintgas i varmt vand. Neodym har et lavt indhold i jordskorpen og er hovedsageligt til stede i monazit og bastnaesite, med dens overflod næst efter cerium.

Neodym blev hovedsageligt brugt som farvestof i glas i det 19. århundrede. Nårneodymoxidblev smeltet til glas, ville det producere forskellige nuancer lige fra varm pink til blå afhængigt af den omgivende lyskilde. Undervurder ikke det specielle glas af neodymioner, der kaldes "neodymglas". Det er "hjertet" af lasere, og dets kvalitet bestemmer direkte potentialet og kvaliteten af ​​laserenhedens outputenergi. Det er i øjeblikket kendt som laserarbejdsmediet på Jorden, der kan udsende den maksimale energi. Neodymiumionerne i neodymglas er nøglen til at løbe op og ned i "skyskraberen" af energiniveauer og danne den maksimale energilaser under den store overgangsproces, som kan forstærke den ubetydelige nanojoule niveau 10-9 laserenergi til niveauet for den "lille sol". Verdens største neodymglas laserfusionsenhed, National Ignition Device of the United States, har løftet den kontinuerlige smelteteknologi af neodymglas til et nyt niveau og er opført som de syv bedste teknologiske vidundere i landet. I 1964 påbegyndte Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics fra det kinesiske videnskabsakademi forskningen i de fire centrale kerneteknologier for kontinuerlig smeltning, præcisionsglødning, kantning og test af neodymglas. Efter årtiers udforskning er der endelig sket et stort gennembrud i det seneste årti. Hu Lilis team er det første i verden til at realisere Shanghais ultraintense og ultrakorte laserenhed med 10 watt laseroutput. Dens kerne er at mestre nøgleteknologien til storskala og højtydende laser Nd-glasbatchfremstilling. Derfor er det kinesiske videnskabsakademi Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery blevet den første institution i verden til uafhængigt at mestre den fulde procesproduktionsteknologi af laser Nd-glaskomponenter.

Neodym kan også bruges til at lave den mest kraftfulde permanente magnet kendt - neodym jernborlegering. Neodymium jernborlegering var en stor belønning, der blev tilbudt af Japan i 1980'erne for at bryde General Motors monopol i USA. Den moderne videnskabsmand Masato Zuokawa opfandt en ny type permanent magnet, som er en legeringsmagnet, der består af tre elementer: neodym, jern og bor. Kinesiske videnskabsmænd har også skabt en ny sintringsmetode, der anvender induktionsopvarmningssintring i stedet for traditionel sintring og varmebehandling, for at opnå en sintringstæthed på over 95% af magnetens teoretiske værdi, hvilket kan undgå overdreven kornvækst af magneten, forkorte produktionscyklussen, og tilsvarende reducere produktionsomkostningerne.


Indlægstid: Aug-01-2023