ലേസർ ഫ്യൂഷൻ ഉപകരണങ്ങൾക്കുള്ള നിയോഡൈമിയം മൂലകം

നിയോഡൈമിയം, ആവർത്തനപ്പട്ടികയിലെ 60-ാം മൂലകം.

നിയോഡൈമിയം പ്രസിയോഡൈമിയവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇവ രണ്ടും വളരെ സമാനമായ ഗുണങ്ങളുള്ള ലാന്തനൈഡുകളാണ്. 1885-ൽ, സ്വീഡിഷ് രസതന്ത്രജ്ഞനായ മൊസാണ്ടർ മിശ്രിതം കണ്ടെത്തിയതിനുശേഷംലാന്തനംപ്രസിയോഡൈമിയം, നിയോഡൈമിയം എന്നീ രണ്ട് തരം "അപൂർവ ഭൂമി"കളെ ഓസ്ട്രിയക്കാരായ വെൽസ്ബാക്ക് വിജയകരമായി വേർതിരിച്ചു: നിയോഡൈമിയം ഓക്സൈഡ്,പ്രസിയോഡൈമിയം ഓക്സൈഡ്, ഒടുവിൽ വേർപിരിഞ്ഞുനിയോഡൈമിയംഒപ്പംപ്രസിയോഡൈമിയംഅവരിൽ നിന്ന്.

സജീവ രാസ ഗുണങ്ങളുള്ള ഒരു വെള്ളി വെളുത്ത ലോഹമായ നിയോഡൈമിയം വായുവിൽ വേഗത്തിൽ ഓക്സീകരിക്കാൻ കഴിയും; പ്രസിയോഡൈമിയത്തിന് സമാനമായി, ഇത് തണുത്ത വെള്ളത്തിൽ സാവധാനം പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുകയും ചൂടുവെള്ളത്തിൽ ഹൈഡ്രജൻ വാതകം വേഗത്തിൽ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്യുന്നു. ഭൂമിയുടെ പുറംതോടിൽ നിയോഡൈമിയത്തിന്റെ അളവ് കുറവാണ്, പ്രധാനമായും മോണാസൈറ്റിലും ബാസ്റ്റ്നസൈറ്റിലും ഇത് കാണപ്പെടുന്നു, സീറിയത്തിന് ശേഷം അതിന്റെ സമൃദ്ധി രണ്ടാമതാണ്.

പത്തൊൻപതാം നൂറ്റാണ്ടിൽ ഗ്ലാസിൽ ഒരു കളറന്റായി നിയോഡൈമിയം പ്രധാനമായും ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു.നിയോഡൈമിയം ഓക്സൈഡ്ഗ്ലാസിലേക്ക് ഉരുക്കി, അത് ആംബിയന്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സിനെ ആശ്രയിച്ച് ചൂടുള്ള പിങ്ക് മുതൽ നീല വരെ വിവിധ ഷേഡുകൾ സൃഷ്ടിക്കും. "നിയോഡൈമിയം ഗ്ലാസ്" എന്നറിയപ്പെടുന്ന നിയോഡൈമിയം അയോണുകളുടെ പ്രത്യേക ഗ്ലാസിനെ കുറച്ചുകാണരുത്. ഇത് ലേസറുകളുടെ "ഹൃദയം" ആണ്, കൂടാതെ അതിന്റെ ഗുണനിലവാരം ലേസർ ഉപകരണ ഔട്ട്പുട്ട് ഊർജ്ജത്തിന്റെ സാധ്യതയും ഗുണനിലവാരവും നേരിട്ട് നിർണ്ണയിക്കുന്നു. പരമാവധി ഊർജ്ജം പുറപ്പെടുവിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഭൂമിയിലെ ലേസർ വർക്കിംഗ് മീഡിയം എന്നാണ് ഇത് നിലവിൽ അറിയപ്പെടുന്നത്. ഊർജ്ജ നിലകളുടെ "സ്കൈസ്ക്രാപ്പറിൽ" മുകളിലേക്കും താഴേക്കും പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനും വലിയ സംക്രമണ പ്രക്രിയയിൽ പരമാവധി ഊർജ്ജ ലേസർ രൂപപ്പെടുത്തുന്നതിനും നിയോഡൈമിയം ഗ്ലാസിലെ നിയോഡൈമിയം അയോണുകൾ താഴേക്കുള്ള നാനോജൂൾ ലെവൽ 10-9 ലേസർ ഊർജ്ജത്തെ "ചെറിയ സൂര്യന്റെ" തലത്തിലേക്ക് വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും. ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ നിയോഡൈമിയം ഗ്ലാസ് ലേസർ ഫ്യൂഷൻ ഉപകരണമായ യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സിലെ നാഷണൽ ഇഗ്നിഷൻ ഉപകരണം, നിയോഡൈമിയം ഗ്ലാസിന്റെ തുടർച്ചയായ ഉരുകൽ സാങ്കേതികവിദ്യയെ ഒരു പുതിയ തലത്തിലേക്ക് ഉയർത്തുകയും രാജ്യത്തെ മികച്ച ഏഴ് സാങ്കേതിക അത്ഭുതങ്ങളായി പട്ടികപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്തു. 1964-ൽ, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസിലെ ഷാങ്ഹായ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഒപ്റ്റിക്സ് ആൻഡ് ഫൈൻ മെക്കാനിക്സ്, നിയോഡൈമിയം ഗ്ലാസിന്റെ തുടർച്ചയായ ഉരുക്കൽ, പ്രിസിഷൻ അനീലിംഗ്, എഡ്ജിംഗ്, പരിശോധന എന്നീ നാല് പ്രധാന സാങ്കേതിക വിദ്യകളെക്കുറിച്ച് ഗവേഷണം ആരംഭിച്ചു. പതിറ്റാണ്ടുകളുടെ പര്യവേക്ഷണത്തിനുശേഷം, കഴിഞ്ഞ ദശകത്തിൽ ഒരു പ്രധാന വഴിത്തിരിവ് ഉണ്ടായി. 10 വാട്ട് ലേസർ ഔട്ട്‌പുട്ടുള്ള ഷാങ്ഹായ് അൾട്രാ ഇന്റൻസും അൾട്രാ ഷോർട്ട് ലേസർ ഉപകരണവും ആദ്യമായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തത് ഹു ലിലിയുടെ സംഘമാണ്. വലിയ തോതിലുള്ളതും ഉയർന്ന പ്രകടനമുള്ളതുമായ ലേസർ എൻ‌ഡി ഗ്ലാസ് ബാച്ച് നിർമ്മാണത്തിന്റെ പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ പ്രാവീണ്യം നേടുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ കാതൽ. അതിനാൽ, ചൈനീസ് അക്കാദമി ഓഫ് സയൻസസ് ഷാങ്ഹായ് ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ഒപ്റ്റിക്സ് ആൻഡ് പ്രിസിഷൻ മെഷിനറി, ലേസർ എൻ‌ഡി ഗ്ലാസ് ഘടകങ്ങളുടെ പൂർണ്ണ പ്രക്രിയ ഉൽ‌പാദന സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ സ്വതന്ത്രമായി പ്രാവീണ്യം നേടിയ ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ സ്ഥാപനമായി മാറി.

ഏറ്റവും ശക്തമായ സ്ഥിരകാന്തമായ നിയോഡൈമിയം ബോറോൺ അലോയ് - നിയോഡൈമിയം ഇരുമ്പ് ബോറോൺ അലോയ് - അറിയപ്പെടുന്നതാക്കാനും നിയോഡൈമിയം ഇരുമ്പ് ബോറോൺ അലോയ് ഉപയോഗിക്കാം. 1980 കളിൽ അമേരിക്കയിലെ ജനറൽ മോട്ടോഴ്‌സിന്റെ കുത്തക തകർക്കാൻ ജപ്പാൻ വാഗ്ദാനം ചെയ്ത ഒരു വലിയ പ്രതിഫലമായിരുന്നു നിയോഡൈമിയം ഇരുമ്പ് ബോറോൺ അലോയ്. സമകാലിക ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മസാറ്റോ സുവോകാവ ഒരു പുതിയ തരം സ്ഥിരകാന്തം കണ്ടുപിടിച്ചു, ഇത് നിയോഡൈമിയം, ഇരുമ്പ്, ബോറോൺ എന്നീ മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ ചേർന്ന ഒരു അലോയ് കാന്തമാണ്. പരമ്പരാഗത സിന്ററിംഗിനും ഹീറ്റ് ട്രീറ്റ്‌മെന്റിനും പകരം ഇൻഡക്ഷൻ ഹീറ്റിംഗ് സിന്ററിംഗ് ഉപയോഗിച്ച്, കാന്തത്തിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക മൂല്യത്തിന്റെ 95% ത്തിലധികം സിന്ററിംഗ് സാന്ദ്രത കൈവരിക്കുന്നതിന് ചൈനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു പുതിയ സിന്ററിംഗ് രീതിയും സൃഷ്ടിച്ചിട്ടുണ്ട്, ഇത് കാന്തത്തിന്റെ അമിതമായ ധാന്യ വളർച്ച ഒഴിവാക്കാനും ഉൽപാദന ചക്രം കുറയ്ക്കാനും അതിനനുസരിച്ച് ഉൽപാദന ചെലവ് കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.