Neodymový prvok pre laserové fúzne zariadenia

Neodymprvok 60 periodickej tabuľky.

nd

Neodym je spojený s prazeodýmom, pričom obidva sú lantanoidmi s veľmi podobnými vlastnosťami. V roku 1885, keď švédsky chemik Mosander objavil zmeslantánua prazeodým a neodým, Rakúšania Welsbach úspešne oddelili dva druhy „vzácnych zemín“: oxid neodýmu aoxid prazeodýma nakoniec oddelenéneodýmaprazeodýmod nich.

Neodym, strieborný biely kov s aktívnymi chemickými vlastnosťami, môže na vzduchu rýchlo oxidovať; Podobne ako prazeodým reaguje v studenej vode pomaly a v horúcej vode rýchlo uvoľňuje plynný vodík. Neodym má nízky obsah v zemskej kôre a je prítomný hlavne v monazite a bastnaesite, s jeho zastúpením na druhom mieste po céri.

Neodym sa v 19. storočí používal hlavne ako farbivo do skla. Kedyoxid neodýmubol roztavený do skla, vytváral by rôzne odtiene od teplej ružovej po modrú v závislosti od zdroja okolitého svetla. Nepodceňujte špeciálne sklo neodýmových iónov nazývané „neodymové sklo“. Je „srdcom“ laserov a jeho kvalita priamo určuje potenciál a kvalitu výstupnej energie laserového zariadenia. V súčasnosti je známy ako laserové pracovné médium na Zemi, ktoré dokáže vyprodukovať maximum energie. Neodymové ióny v neodymovom skle sú kľúčom k behaniu hore a dolu v „mrakodrape“ energetických hladín a vytváraniu maximálneho energetického lasera počas procesu veľkého prechodu, ktorý dokáže zosilniť zanedbateľnú nanojulovú laserovú energiu na úrovni 10-9 na úroveň „malé slnko“. Najväčšie svetové zariadenie na fúziu neodýmového skla, National Ignition Device of United States, povýšilo technológiu kontinuálneho tavenia neodýmového skla na novú úroveň a je uvedené ako sedem najlepších technologických zázrakov v krajine. V roku 1964 začal Šanghajský inštitút optiky a jemnej mechaniky Čínskej akadémie vied výskum štyroch kľúčových technológií kontinuálneho tavenia, presného žíhania, hrán a testovania neodýmového skla. Po desaťročiach prieskumu sa v poslednom desaťročí konečne podaril veľký prielom. Tím Hu Lili je prvý na svete, ktorý realizoval ultra intenzívne a ultra krátke laserové zariadenie Shanghai s 10 wattovým laserovým výkonom. Jeho jadrom je zvládnutie kľúčovej technológie veľkokapacitnej a vysokovýkonnej laserovej dávkovej výroby Nd skla. Inštitút optiky a presných strojov Čínskej akadémie vied v Šanghaji sa preto stal prvou inštitúciou na svete, ktorá nezávisle zvládla celú výrobnú technológiu laserových komponentov Nd skla.

Neodym sa dá použiť aj na výrobu najvýkonnejšieho známeho permanentného magnetu – zliatiny neodýmu a železa a bóru. Neodymová zliatina železa a bóru bola veľkou odmenou, ktorú Japonsko v 80. rokoch ponúklo za prelomenie monopolu General Motors v Spojených štátoch. Súčasný vedec Masato Zuokawa vynašiel nový typ permanentného magnetu, ktorým je zliatinový magnet zložený z troch prvkov: neodýmu, železa a bóru. Čínski vedci tiež vytvorili novú metódu spekania, využívajúcu spekanie s indukčným ohrevom namiesto tradičného spekania a tepelného spracovania, aby dosiahli hustotu spekania nad 95 % teoretickej hodnoty magnetu, čo môže zabrániť nadmernému rastu zŕn magnetu, skrátiť výrobného cyklu a zodpovedajúcim spôsobom znížiť výrobné náklady.


Čas odoslania: 1. august 2023