લેસર ફ્યુઝન ઉપકરણો માટે નિયોડીમિયમ તત્વ

નિયોડીમિયમ, સામયિક કોષ્ટકનું તત્વ 60.

નિયોડીમિયમ એ પ્રાસીઓડીમિયમ સાથે સંકળાયેલું છે, જે બંને ખૂબ સમાન ગુણધર્મો સાથે લેન્થેનાઇડ છે. 1885 માં, સ્વીડિશ રસાયણશાસ્ત્રી મોસાન્ડરે મિશ્રણની શોધ કરીલેન્થેનમઅને પ્રાસેઓડીમિયમ અને નિયોડીમિયમ, ઓસ્ટ્રિયન વેલ્સબેકે સફળતાપૂર્વક બે પ્રકારના "દુર્લભ પૃથ્વી" ને અલગ કર્યા: નિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડ અનેpraseodymium ઓક્સાઇડ, અને અંતે અલગ થયાનિયોડીમિયમઅનેpraseodymiumતેમની પાસેથી.

નિયોડીમિયમ, સક્રિય રાસાયણિક ગુણધર્મો સાથે ચાંદીની સફેદ ધાતુ, હવામાં ઝડપથી ઓક્સિડાઇઝ કરી શકે છે; પ્રસિયોડીમિયમની જેમ, તે ઠંડા પાણીમાં ધીમે ધીમે પ્રતિક્રિયા આપે છે અને ઝડપથી ગરમ પાણીમાં હાઇડ્રોજન ગેસ છોડે છે. પૃથ્વીના પોપડામાં નિયોડીમિયમનું પ્રમાણ ઓછું છે અને તે મુખ્યત્વે મોનાઝાઈટ અને બાસ્ટનેસાઈટમાં હાજર છે, તેની વિપુલતા સેરિયમ પછી બીજા ક્રમે છે.

નિયોડીમિયમનો ઉપયોગ મુખ્યત્વે 19મી સદીમાં કાચમાં કલરન્ટ તરીકે થતો હતો. જ્યારેનિયોડીમિયમ ઓક્સાઇડકાચમાં ઓગાળવામાં આવ્યો હતો, તે આસપાસના પ્રકાશ સ્ત્રોતના આધારે ગરમ ગુલાબીથી વાદળી સુધીના વિવિધ શેડ્સ ઉત્પન્ન કરશે. "નિયોડીમિયમ ગ્લાસ" તરીકે ઓળખાતા નિયોડીમિયમ આયનોના વિશિષ્ટ કાચને ઓછો અંદાજ ન આપો. તે લેસરોનું "હૃદય" છે, અને તેની ગુણવત્તા સીધી લેસર ઉપકરણ આઉટપુટ ઊર્જાની સંભવિત અને ગુણવત્તા નક્કી કરે છે. તે હાલમાં પૃથ્વી પર લેસર કાર્યકારી માધ્યમ તરીકે ઓળખાય છે જે મહત્તમ ઉર્જાનું ઉત્પાદન કરી શકે છે. નિયોડીમિયમ ગ્લાસમાં નિયોડીમિયમ આયનો એ ઉર્જા સ્તરના "સ્કાયસ્ક્રેપર" માં ઉપર અને નીચે દોડવાની અને મોટી સંક્રમણ પ્રક્રિયા દરમિયાન મહત્તમ ઉર્જા લેસર બનાવવાની ચાવી છે, જે નગણ્ય નેનોજ્યુલ સ્તર 10-9 લેસર ઊર્જાને સ્તર સુધી વિસ્તૃત કરી શકે છે. "નાનો સૂર્ય". વિશ્વના સૌથી મોટા નિયોડીમિયમ ગ્લાસ લેસર ફ્યુઝન ડિવાઇસ, યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સના નેશનલ ઇગ્નીશન ડિવાઇસે નિયોડીમિયમ ગ્લાસની સતત ગલન કરવાની ટેક્નોલોજીને નવા સ્તરે ઉન્નત કરી છે અને તે દેશના ટોચના સાત તકનીકી અજાયબીઓમાં સૂચિબદ્ધ છે. 1964માં, ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સની શાંઘાઈ ઈન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ ઓપ્ટિક્સ એન્ડ ફાઈન મિકેનિક્સે સતત મેલ્ટિંગ, પ્રિસિઝન એનિલિંગ, એજિંગ અને નિયોડીમિયમ ગ્લાસના પરીક્ષણની ચાર મુખ્ય ટેક્નોલોજીઓ પર સંશોધન શરૂ કર્યું. દાયકાઓની શોધખોળ પછી, છેલ્લા એક દાયકામાં આખરે એક મોટી સફળતા મળી છે. હુ લિલીની ટીમ 10 વોટ લેસર આઉટપુટ સાથે શાંઘાઈ અલ્ટ્રા ઇન્ટેન્સ અને અલ્ટ્રા શોર્ટ લેસર ઉપકરણને સાકાર કરનાર વિશ્વમાં પ્રથમ છે. તેનો મુખ્ય ભાગ મોટા પાયે અને ઉચ્ચ-પ્રદર્શન લેસર એનડી ગ્લાસ બેચ ઉત્પાદનની ચાવીરૂપ તકનીકમાં નિપુણતા મેળવવાનો છે. તેથી, ચાઈનીઝ એકેડેમી ઓફ સાયન્સ શાંઘાઈ ઈન્સ્ટીટ્યુટ ઓફ ઓપ્ટિક્સ એન્ડ પ્રીસીઝન મશીનરી વિશ્વની પ્રથમ સંસ્થા બની છે જેણે લેસર એનડી ગ્લાસ ઘટકોની સંપૂર્ણ પ્રક્રિયા ઉત્પાદન ટેકનોલોજીમાં સ્વતંત્ર રીતે નિપુણતા મેળવી છે.

નિયોડીમિયમનો ઉપયોગ સૌથી શક્તિશાળી કાયમી ચુંબક - નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન એલોય બનાવવા માટે પણ થઈ શકે છે. યુનાઇટેડ સ્ટેટ્સમાં જનરલ મોટર્સની ઇજારાશાહીને તોડવા માટે 1980માં જાપાન દ્વારા ઓફર કરવામાં આવેલ નિયોડીમિયમ આયર્ન બોરોન એલોય એ ભારે પુરસ્કાર હતો. સમકાલીન વૈજ્ઞાનિક મસાટો ઝુઓકાવાએ એક નવા પ્રકારના કાયમી ચુંબકની શોધ કરી, જે ત્રણ તત્વોથી બનેલું મિશ્ર ચુંબક છે: નિયોડીમિયમ, આયર્ન અને બોરોન. ચાઇનીઝ વૈજ્ઞાનિકોએ પરંપરાગત સિન્ટરિંગ અને હીટ ટ્રીટમેન્ટને બદલે ઇન્ડક્શન હીટિંગ સિન્ટરિંગનો ઉપયોગ કરીને, ચુંબકના સૈદ્ધાંતિક મૂલ્યના 95% કરતા વધુની સિન્ટરિંગ ઘનતા પ્રાપ્ત કરવા માટે એક નવી સિન્ટરિંગ પદ્ધતિ પણ બનાવી છે, જે ચુંબકના અતિશય અનાજની વૃદ્ધિને ટાળી શકે છે. ઉત્પાદન ચક્ર, અને અનુરૂપ ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટાડે છે.