عنصر النيوديميوم لأجهزة الانصهار بالليزر

النيوديميوم، العنصر 60 من الجدول الدوري.

يرتبط النيوديميوم مع praseodymium ، وكلاهما لانثانيد مع خصائص مماثلة جدا. في عام 1885 ، بعد أن اكتشف الكيميائي السويدي موساندر مزيج منلانثانومو praseodymium و neodymium ، النمساويين Welsbach يفصل بنوعان من "الأرض النادرة": أكسيد النيوديميوم وأكسيد praseodymiumوانفصلوا أخيرًاالنيوديميوموpraseodymiumمنهم.

يمكن أن يتأكسد النيوديميوم ، المعدن الأبيض الفضي ذو الخواص الكيميائية النشطة ، بسرعة في الهواء ؛ على غرار praseodymium ، فإنه يتفاعل ببطء في الماء البارد ويصدر بسرعة غاز الهيدروجين في الماء الساخن. يحتوي النيوديميوم على محتوى منخفض في قشرة الأرض وهو موجود بشكل أساسي في مونيتايت وباستينيز ، مع وفرة في المرتبة الثانية بعد السيريوم.

تم استخدام النيوديميوم بشكل رئيسي كملون في الزجاج في القرن التاسع عشر. متىأكسيد النيوديميومتم ذوبانه في الزجاج ، ومن شأنه أن ينتج ظلال مختلفة تتراوح من اللون الوردي الدافئ إلى الأزرق اعتمادًا على مصدر الضوء المحيط. لا تقلل من شأن كوب أيونات النيوديميوم المسمى "Neodymium Glass". إنه "قلب" الليزر ، وتحدد جودته مباشرة إمكانات وجودة طاقة إخراج جهاز الليزر. يُعرف حاليًا باسم وسيط عمل الليزر على الأرض يمكنه إخراج الحد الأقصى للطاقة. تعتبر أيونات النيوديميوم في زجاج النيوديميوم هي المفتاح للركض لأعلى ولأسفل في "ناطحة سحاب" لمستويات الطاقة وتشكيل الحد الأقصى ليزر الطاقة أثناء عملية الانتقال الكبيرة ، والتي يمكن أن تضخّم طاقة الليزر النانوية 10-9 التي لا تذكر إلى مستوى "أشعة الشمس الصغيرة". رفع أكبر جهاز دمج ليزر نيوديميوم الزجاجي في العالم ، وهو جهاز الإشعال الوطني للولايات المتحدة ، تقنية الانصهار المستمرة لزجاج النيوديميوم إلى مستوى جديد ، ويتم إدراجه كأفضل سبعة عجائب تكنولوجية في البلاد. في عام 1964 ، بدأ معهد شنغهاي للبصريات والميكانيكا الدقيقة للأكاديمية الصينية للعلوم البحث عن التقنيات الأساسية الأربعة الرئيسية للذوبان المستمر ، والتلدين الدقيق ، والتعرف على زجاج النيوديميوم. بعد عقود من الاستكشاف ، تم أخيرًا تحقيق اختراق كبير في العقد الماضي. يعد فريق Hu Lili الأول في العالم يدرك جهاز Laser Shanghai Ultra Intense و Ultra القصير مع إخراج ليزر 10 واط. جوهرها هو إتقان التكنولوجيا الرئيسية لتصنيع الدُفعات الزجاجية للليزر على نطاق واسع وعالي الأداء. لذلك ، أصبح الأكاديمية الصينية للعلوم معهد شنغهاي للبصريات وآلات الدقة أول مؤسسة في العالم تتقن بشكل مستقل تقنية إنتاج العمليات الكاملة للمكونات الزجاجية بالليزر.

يمكن أيضًا استخدام النيوديميوم لجعل أقوى مغناطيس دائم معروف - سبيكة البورون الحديدية النيوديميوم. كانت سبيكة Neodymium Iron Boron مكافأة ثقيلة تقدمها اليابان في الثمانينيات من القرن الماضي لكسر احتكار جنرال موتورز في الولايات المتحدة. ابتكر العالم المعاصر Masato Zuokawa نوعًا جديدًا من المغناطيس الدائم ، وهو مغناطيس سبيكة يتكون من ثلاثة عناصر: النيوديميوم والحديد والبورون. قام العلماء الصينيون أيضًا بإنشاء طريقة تلبيد جديدة ، باستخدام تلبيد التدفئة الحثية بدلاً من التلبيد التقليدي والمعالجة الحرارية ، لتحقيق كثافة تلبيد تزيد عن 95 ٪ من القيمة النظرية للمغناطيس ، والتي يمكن أن تتجنب نمو الحبوب المفرط للمغناطيس ، وتقصير دورة الإنتاج ، وتقليل تكاليف الإنتاج.