लेजर संलयन उपकरणों के लिए नियोडिमियम तत्व

Neodymium, आवर्त सारणी का तत्व 60।

नियोडिमियम प्रैसियोडिमियम से जुड़ा है, ये दोनों बहुत समान गुणों वाले लैंथेनाइड हैं। 1885 में, स्वीडिश रसायनज्ञ मोसेन्डर ने मिश्रण की खोज कीलेण्टेनियुमऔर प्रेज़ियोडिमियम और नियोडिमियम, ऑस्ट्रियाई वेल्सबाक ने सफलतापूर्वक दो प्रकार की "दुर्लभ पृथ्वी" को अलग किया: नियोडिमियम ऑक्साइड औरप्रेसियोडायमियम ऑक्साइड, और अंततः अलग हो गएNeodymiumऔरप्रेसियोडीमियमउनके यहाँ से।

नियोडिमियम, सक्रिय रासायनिक गुणों वाली एक चांदी-सफेद धातु, हवा में तेजी से ऑक्सीकरण कर सकती है; प्रेज़ियोडिमियम के समान, यह ठंडे पानी में धीरे-धीरे प्रतिक्रिया करता है और गर्म पानी में तेजी से हाइड्रोजन गैस छोड़ता है। पृथ्वी की पपड़ी में नियोडिमियम की मात्रा कम है और यह मुख्य रूप से मोनाजाइट और बास्टनेसाइट में मौजूद है, इसकी प्रचुरता सेरियम के बाद दूसरे स्थान पर है।

19वीं शताब्दी में नियोडिमियम का उपयोग मुख्य रूप से कांच में रंग भरने वाले पदार्थ के रूप में किया जाता था। कबनियोडिमियम ऑक्साइडइसे कांच में पिघलाया गया, तो यह परिवेशीय प्रकाश स्रोत के आधार पर गर्म गुलाबी से लेकर नीले तक विभिन्न रंगों का उत्पादन करेगा। नियोडिमियम आयनों के विशेष ग्लास जिसे "नियोडिमियम ग्लास" कहा जाता है, को कम मत समझिए। यह लेज़रों का "हृदय" है, और इसकी गुणवत्ता सीधे लेज़र डिवाइस आउटपुट ऊर्जा की क्षमता और गुणवत्ता निर्धारित करती है। इसे वर्तमान में पृथ्वी पर लेज़र कार्यशील माध्यम के रूप में जाना जाता है जो अधिकतम ऊर्जा उत्पन्न कर सकता है। नियोडिमियम ग्लास में नियोडिमियम आयन ऊर्जा स्तरों के "गगनचुंबी इमारत" में ऊपर और नीचे चलने और बड़े संक्रमण प्रक्रिया के दौरान अधिकतम ऊर्जा लेजर बनाने की कुंजी हैं, जो नगण्य नैनोजूल स्तर 10-9 लेजर ऊर्जा को स्तर तक बढ़ा सकते हैं "छोटा सूरज"। दुनिया के सबसे बड़े नियोडिमियम ग्लास लेजर फ्यूजन डिवाइस, संयुक्त राज्य अमेरिका के नेशनल इग्निशन डिवाइस ने नियोडिमियम ग्लास की निरंतर पिघलने की तकनीक को एक नए स्तर पर पहुंचा दिया है और इसे देश के शीर्ष सात तकनीकी चमत्कारों के रूप में सूचीबद्ध किया गया है। 1964 में, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज के शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड फाइन मैकेनिक्स ने नियोडिमियम ग्लास के निरंतर पिघलने, सटीक एनीलिंग, एजिंग और परीक्षण की चार प्रमुख मुख्य प्रौद्योगिकियों पर शोध शुरू किया। दशकों की खोज के बाद, आख़िरकार पिछले दशक में एक बड़ी सफलता मिली है। हू लिली की टीम 10 वॉट लेजर आउटपुट के साथ शंघाई अल्ट्रा इंटेंस और अल्ट्रा शॉर्ट लेजर डिवाइस को साकार करने वाली दुनिया की पहली टीम है। इसका मूल बड़े पैमाने पर और उच्च प्रदर्शन वाले लेजर एनडी ग्लास बैच निर्माण की प्रमुख तकनीक में महारत हासिल करना है। इसलिए, चाइनीज एकेडमी ऑफ साइंसेज शंघाई इंस्टीट्यूट ऑफ ऑप्टिक्स एंड प्रिसिजन मशीनरी लेजर एनडी ग्लास घटकों की पूर्ण प्रक्रिया उत्पादन तकनीक में स्वतंत्र रूप से महारत हासिल करने वाला दुनिया का पहला संस्थान बन गया है।

नियोडिमियम का उपयोग ज्ञात सबसे शक्तिशाली स्थायी चुंबक बनाने के लिए भी किया जा सकता है - नियोडिमियम आयरन बोरान मिश्र धातु। संयुक्त राज्य अमेरिका में जनरल मोटर्स के एकाधिकार को तोड़ने के लिए 1980 के दशक में जापान द्वारा नियोडिमियम आयरन बोरॉन मिश्र धातु की पेशकश की गई एक भारी इनाम थी। समकालीन वैज्ञानिक मसाटो ज़ुओकावा ने एक नए प्रकार के स्थायी चुंबक का आविष्कार किया, जो तीन तत्वों से बना एक मिश्र धातु चुंबक है: नियोडिमियम, लोहा और बोरान। चीनी वैज्ञानिकों ने चुंबक के सैद्धांतिक मूल्य के 95% से अधिक के सिंटरिंग घनत्व को प्राप्त करने के लिए पारंपरिक सिंटरिंग और गर्मी उपचार के बजाय इंडक्शन हीटिंग सिंटरिंग का उपयोग करके एक नई सिंटरिंग विधि भी बनाई है, जो चुंबक के अत्यधिक अनाज विकास से बच सकती है, छोटा कर सकती है उत्पादन चक्र, और तदनुसार उत्पादन लागत को कम करना।