Neodim element za laserske fuzijske naprave

Neodim, element 60 periodnega sistema.

nd

Neodim je povezan s prazeodimom, oba sta lantanida z zelo podobnimi lastnostmi. Leta 1885 je švedski kemik Mosander odkril mešanicolantanter prazeodim in neodim, je Avstrijec Welsbach uspešno ločil dve vrsti "redke zemlje": neodim oksid inprazeodimijev oksid, in se končno ločilaneodiminprazeodimod njih.

Neodim, srebrno bela kovina z aktivnimi kemičnimi lastnostmi, lahko na zraku hitro oksidira; Podobno kot prazeodim počasi reagira v hladni vodi in hitro sprosti vodikov plin v vroči vodi. Neodim ima nizko vsebnost v zemeljski skorji in je v glavnem prisoten v monazitu in bastnezitu, po številčnosti pa je takoj za cerijem.

Neodim so v 19. stoletju uporabljali predvsem kot barvilo za steklo. kdajneodim oksidstopljeno v steklo, bi proizvedlo različne odtenke od tople rožnate do modre, odvisno od ambientalnega vira svetlobe. Ne podcenjujte posebnega stekla neodimovih ionov, imenovanega "neodimovo steklo". Je "srce" laserjev in njegova kakovost neposredno določa potencial in kakovost izhodne energije laserske naprave. Trenutno je znan kot laserski delovni medij na Zemlji, ki lahko proizvede največ energije. Neodimovi ioni v neodimovem steklu so ključ do premikanja gor in dol v "nebotičniku" energijskih ravni in oblikovanja največje energijskega laserja med velikim prehodnim procesom, ki lahko poveča zanemarljivo lasersko energijo ravni 10-9 nanojulov na raven "malo sonce". Največja naprava za lasersko fuzijo neodimovega stekla na svetu, National Ignition Device of United States, je dvignila tehnologijo neprekinjenega taljenja neodimovega stekla na novo raven in je uvrščena med sedem najboljših tehnoloških čudes v državi. Leta 1964 je Šanghajski inštitut za optiko in fino mehaniko Kitajske akademije znanosti začel raziskavo štirih ključnih tehnologij neprekinjenega taljenja, natančnega žarjenja, robljenja in testiranja neodimovega stekla. Po desetletjih raziskovanja je bil v zadnjem desetletju končno narejen velik preboj. Ekipa Hu Lilija je prva na svetu, ki je izvedla šanghajsko ultra intenzivno in ultra kratko lasersko napravo z 10-vatno lasersko močjo. Njegovo jedro je obvladati ključno tehnologijo obsežne in visoko zmogljive laserske serijske proizvodnje Nd stekla. Zato je Šanghajski inštitut za optiko in precizne stroje kitajske akademije znanosti postal prva institucija na svetu, ki je neodvisno obvladala celotno proizvodno tehnologijo laserskih Nd steklenih komponent.

Neodim lahko uporabimo tudi za izdelavo najmočnejšega znanega trajnega magneta – zlitine neodima, železa in bora. Zlitina neodima, železa in bora je bila velika nagrada, ki jo je Japonska ponudila v osemdesetih letih prejšnjega stoletja za prekinitev monopola General Motorsa v Združenih državah. Sodobni znanstvenik Masato Zuokawa je izumil novo vrsto trajnega magneta, ki je magnet iz zlitine, sestavljen iz treh elementov: neodima, železa in bora. Kitajski znanstveniki so ustvarili tudi novo metodo sintranja z uporabo sintranja z indukcijskim segrevanjem namesto tradicionalnega sintranja in toplotne obdelave, da dosežejo gostoto sintranja več kot 95 % teoretične vrednosti magneta, s čimer se lahko izognejo pretirani rasti zrn magneta, skrajšajo proizvodni cikel in s tem ustrezno zmanjšati proizvodne stroške.


Čas objave: 1. avgusta 2023