ნეოდიმიუმის ელემენტი ლაზერული შერწყმის მოწყობილობებისთვის

ნეოდიმი, პერიოდული ცხრილის 60-ე ელემენტი.

ნეოდიმიუმი ასოცირდება პრაზეოდიმიუმთან, ორივე მათგანი ლანთანიდია ძალიან მსგავსი თვისებებით. 1885 წელს, მას შემდეგ, რაც შვედმა ქიმიკოსმა მოსანდერმა აღმოაჩინა ნარევილანთანუმიდა პრაზეოდიმიუმი და ნეოდიმი, ავსტრიელებმა ველსბახმა წარმატებით გამოყვეს ორი სახის „იშვიათი მიწა“: ნეოდიმიუმის ოქსიდი დაპრაზეოდიმიუმის ოქსიდიდა ბოლოს დაშორდნენ,ნეოდიმიდაპრაზეოდიმიუმიმათგან.

ნეოდიმიუმი, ვერცხლისფერი თეთრი ლითონი აქტიური ქიმიური თვისებებით, სწრაფად იჟანგება ჰაერში; პრაზეოდიმიუმის მსგავსად, ის ნელა რეაგირებს ცივ წყალში და სწრაფად გამოყოფს წყალბადის აირს ცხელ წყალში. ნეოდიმიუმი დაბალი შემცველობითაა დედამიწის ქერქში და ძირითადად მონაზიტსა და ბასტნეზიტშია წარმოდგენილი, მისი სიმრავლით კი მხოლოდ ცერიუმის შემდეგ მეორე ადგილზეა.

ნეოდიუმი ძირითადად გამოიყენებოდა, როგორც საღებავი მინაში მე-19 საუკუნეში. როდესაცნეოდიმიუმის ოქსიდიმინად დნობის შემთხვევაში, ის წარმოქმნიდა სხვადასხვა ელფერს თბილი ვარდისფერიდან ლურჯამდე, გარემოს სინათლის წყაროს მიხედვით. ნუ შეაფასებთ ნეოდიმიუმის იონების სპეციალურ მინას, რომელსაც „ნეოდიმიუმის მინა“ ეწოდება. ის ლაზერების „გული“ წარმოადგენს და მისი ხარისხი პირდაპირ განსაზღვრავს ლაზერული მოწყობილობის გამომავალი ენერგიის პოტენციალსა და ხარისხს. ამჟამად ის ცნობილია, როგორც დედამიწაზე არსებული ლაზერული სამუშაო საშუალება, რომელსაც შეუძლია მაქსიმალური ენერგიის გამომუშავება. ნეოდიმიუმის მინაში არსებული ნეოდიმიუმის იონები ენერგიის დონეების „ცათამბჯენში“ ზევით-ქვევით მოძრაობისა და დიდი გარდამავალი პროცესის დროს მაქსიმალური ენერგიის ლაზერის ფორმირების გასაღებია, რომელსაც შეუძლია უმნიშვნელო ნანოჯოულის დონის 10-9 ლაზერული ენერგიის გაძლიერება „პატარა მზის“ დონემდე. მსოფლიოში უდიდესმა ნეოდიმიუმის მინის ლაზერული შერწყმის მოწყობილობამ, აშშ-ის ეროვნულმა ანთების მოწყობილობამ, ნეოდიმიუმის მინის უწყვეტი დნობის ტექნოლოგია ახალ დონეზე აწია და ქვეყნის შვიდი ტექნოლოგიური საოცრების სიაშია შეტანილი. 1964 წელს ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის შანხაის ოპტიკისა და წვრილი მექანიკის ინსტიტუტმა დაიწყო ნეოდიმიური მინის ოთხი ძირითადი ტექნოლოგიის კვლევა: უწყვეტი დნობა, ზუსტი გახურება, კიდეების დამუშავება და ტესტირება. ათწლეულების განმავლობაში ჩატარებული კვლევის შემდეგ, ბოლო ათწლეულის განმავლობაში საბოლოოდ მიღწეული იქნა მნიშვნელოვანი გარღვევა. ჰუ ლილის გუნდი მსოფლიოში პირველია, რომელმაც შექმნა შანხაის ულტრაინტენსიური და ულტრამოკლე ლაზერული მოწყობილობა 10 ვატიანი ლაზერული გამომავალი სიმძლავრით. მისი ძირითადი მიზანია ფართომასშტაბიანი და მაღალი ხარისხის ლაზერული Nd მინის პარტიული წარმოების ძირითადი ტექნოლოგიის დაუფლება. ამიტომ, ჩინეთის მეცნიერებათა აკადემიის შანხაის ოპტიკისა და ზუსტი დანადგარების ინსტიტუტი გახდა მსოფლიოში პირველი დაწესებულება, რომელმაც დამოუკიდებლად დაეუფლა ლაზერული Nd მინის კომპონენტების სრული პროცესის წარმოების ტექნოლოგიას.

ნეოდიმი ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ყველაზე მძლავრი მუდმივი მაგნიტის - ნეოდიმიუმის რკინა-ბორის შენადნობის დასამზადებლად. ნეოდიმიუმის რკინა-ბორის შენადნობი იყო დიდი ჯილდო, რომელიც იაპონიამ შესთავაზა 1980-იან წლებში, რათა დაემსხვრია General Motors-ის მონოპოლია შეერთებულ შტატებში. თანამედროვე მეცნიერმა მასატო ზუოკავამ გამოიგონა მუდმივი მაგნიტის ახალი ტიპი, რომელიც წარმოადგენს შენადნობის მაგნიტს, რომელიც შედგება სამი ელემენტისგან: ნეოდიმი, რკინა და ბორი. ჩინელმა მეცნიერებმა ასევე შექმნეს ახალი შედუღების მეთოდი, რომელიც იყენებს ინდუქციურ გათბობით შედუღებას ტრადიციული შედუღებისა და თერმული დამუშავების ნაცვლად, მაგნიტის თეორიული მნიშვნელობის 95%-ზე მეტი შედუღების სიმკვრივის მისაღწევად, რაც თავიდან აიცილებს მაგნიტის მარცვლების ზედმეტ ზრდას, ამცირებს წარმოების ციკლს და შესაბამისად ამცირებს წარმოების ხარჯებს.