લેસર ફ્યુઝન ઉપકરણો માટે નિયોડીમિયમ તત્વ

નિયોડીમિયમ, સામયિક કોષ્ટકનો તત્વ 60.

નિયોડીમિયમ પ્રાસોડીમિયમ સાથે સંકળાયેલું છે, જે બંને ખૂબ સમાન ગુણધર્મો ધરાવતા લેન્થેનાઇડ છે. ૧૮૮૫માં, સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી મોસાન્ડરે મિશ્રણ શોધ્યા પછીલેન્થેનમઅને પ્રાસોડીમિયમ અને નિયોડીમિયમ, ઑસ્ટ્રિયન વેલ્સબેક સફળતાપૂર્વક બે પ્રકારના "દુર્લભ પૃથ્વી" ને અલગ કરે છે: નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ અનેપ્રાસોડીમિયમ ઓક્સાઇડ, અને અંતે અલગ થઈ ગયાનિયોડીમિયમઅનેપ્રાસોડીમિયમતેમની પાસેથી.

નિયોડીમિયમ, સક્રિય રાસાયણિક ગુણધર્મો ધરાવતી ચાંદીની સફેદ ધાતુ, હવામાં ઝડપથી ઓક્સિડાઇઝ થઈ શકે છે; પ્રાસોડીમિયમની જેમ, તે ઠંડા પાણીમાં ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને ગરમ પાણીમાં ઝડપથી હાઇડ્રોજન ગેસ છોડે છે. પૃથ્વીના પોપડામાં નિયોડીમિયમનું પ્રમાણ ઓછું હોય છે અને તે મુખ્યત્વે મોનાઝાઇટ અને બેસ્ટનેસાઇટમાં હાજર હોય છે, તેની વિપુલતા સેરિયમ પછી બીજા ક્રમે છે.

૧૯મી સદીમાં નિયોડીમિયમનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે કાચમાં રંગક તરીકે થતો હતો. જ્યારેનિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડકાચમાં ઓગાળવામાં આવ્યું હતું, તે આસપાસના પ્રકાશ સ્ત્રોતના આધારે ગરમ ગુલાબીથી વાદળી સુધીના વિવિધ શેડ્સ ઉત્પન્ન કરશે. "નિયોડીમિયમ ગ્લાસ" નામના નિયોડીમિયમ આયનોના ખાસ કાચને ઓછો અંદાજ ન આપો. તે લેસરનું "હૃદય" છે, અને તેની ગુણવત્તા સીધી રીતે લેસર ઉપકરણ આઉટપુટ ઊર્જાની સંભાવના અને ગુણવત્તા નક્કી કરે છે. તે હાલમાં પૃથ્વી પર લેસર કાર્યકારી માધ્યમ તરીકે ઓળખાય છે જે મહત્તમ ઊર્જા આઉટપુટ કરી શકે છે. નિયોડીમિયમ ગ્લાસમાં નિયોડીમિયમ આયનો ઊર્જા સ્તરના "ગગનચુંબી ઇમારત" માં ઉપર અને નીચે દોડવા અને મોટા સંક્રમણ પ્રક્રિયા દરમિયાન મહત્તમ ઊર્જા લેસર બનાવવાની ચાવી છે, જે નગણ્ય નેનોજુલ સ્તર 10-9 લેસર ઊર્જાને "નાના સૂર્ય" ના સ્તર સુધી વધારી શકે છે. વિશ્વના સૌથી મોટા નિયોડીમિયમ ગ્લાસ લેસર ફ્યુઝન ઉપકરણ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના રાષ્ટ્રીય ઇગ્નીશન ઉપકરણ, નિયોડીમિયમ કાચની સતત ગલન તકનીકને એક નવા સ્તરે ઉન્નત કરી છે અને દેશના ટોચના સાત તકનીકી અજાયબીઓ તરીકે સૂચિબદ્ધ છે. ૧૯૬૪માં, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની શાંઘાઈ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઓપ્ટિક્સ એન્ડ ફાઇન મિકેનિક્સે નિયોડીમિયમ ગ્લાસના સતત ગલન, ચોકસાઇ એનિલિંગ, ધાર અને પરીક્ષણની ચાર મુખ્ય મુખ્ય તકનીકો પર સંશોધન શરૂ કર્યું. દાયકાઓના સંશોધન પછી, છેલ્લા દાયકામાં આખરે એક મોટી સફળતા મળી છે. હુ લિલીની ટીમ ૧૦ વોટ લેસર આઉટપુટ સાથે શાંઘાઈ અલ્ટ્રા ઇન્ટેન્સ અને અલ્ટ્રા શોર્ટ લેસર ડિવાઇસને સાકાર કરનારી વિશ્વની પ્રથમ સંસ્થા છે. તેનો મુખ્ય ભાગ મોટા પાયે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લેસર એનડી ગ્લાસ બેચ ઉત્પાદનની મુખ્ય તકનીકમાં નિપુણતા મેળવવાનો છે. તેથી, ચાઇનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સિસ શાંઘાઈ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઓપ્ટિક્સ એન્ડ પ્રિસિઝન મશીનરી લેસર એનડી ગ્લાસ ઘટકોની સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા ઉત્પાદન તકનીકમાં સ્વતંત્ર રીતે નિપુણતા મેળવનારી વિશ્વની પ્રથમ સંસ્થા બની છે.

નિયોડીમિયમનો ઉપયોગ સૌથી શક્તિશાળી કાયમી ચુંબક - નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન એલોય બનાવવા માટે પણ થઈ શકે છે. 1980 ના દાયકામાં યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં જનરલ મોટર્સના એકાધિકારને તોડવા માટે જાપાન દ્વારા આપવામાં આવેલ નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન એલોય એક ભારે પુરસ્કાર હતો. સમકાલીન વૈજ્ઞાનિક માસાટો ઝુઓકાવાએ એક નવા પ્રકારના કાયમી ચુંબકની શોધ કરી હતી, જે ત્રણ તત્વોથી બનેલો એલોય ચુંબક છે: નિયોડીમિયમ, આયર્ન અને બોરોન. ચીની વૈજ્ઞાનિકોએ પરંપરાગત સિન્ટરિંગ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટને બદલે ઇન્ડક્શન હીટિંગ સિન્ટરિંગનો ઉપયોગ કરીને એક નવી સિન્ટરિંગ પદ્ધતિ પણ બનાવી છે, જેથી ચુંબકના સૈદ્ધાંતિક મૂલ્યના 95% થી વધુ સિન્ટરિંગ ઘનતા પ્રાપ્ત થાય, જે ચુંબકના અતિશય અનાજના વિકાસને ટાળી શકે છે, ઉત્પાદન ચક્રને ટૂંકાવી શકે છે અને અનુરૂપ રીતે ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડી શકે છે.