లేజర్ ఫ్యూజన్ పరికరాల కోసం నియోడైమియం మూలకం

నియోడైమియం, ఆవర్తన పట్టికలోని 60వ మూలకం.

నియోడైమియం ప్రసోడైమియంతో సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, ఈ రెండూ లాంతనైడ్, ఇవి చాలా సారూప్య లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. 1885లో, స్వీడిష్ రసాయన శాస్త్రవేత్త మోసాండర్ మిశ్రమాన్ని కనుగొన్న తర్వాతలాంతనమ్మరియు ప్రసోడైమియం మరియు నియోడైమియం, ఆస్ట్రియన్లు వెల్స్‌బాచ్ రెండు రకాల "అరుదైన భూమి"ని విజయవంతంగా వేరు చేశారు: నియోడైమియం ఆక్సైడ్ మరియుప్రసోడైమియం ఆక్సైడ్, చివరకు విడిపోయారునియోడైమియంమరియుప్రసియోడైమియంవారి నుండి.

నియోడైమియం, క్రియాశీల రసాయన లక్షణాలు కలిగిన వెండి తెల్లని లోహం, గాలిలో వేగంగా ఆక్సీకరణం చెందుతుంది; ప్రసోడైమియం మాదిరిగానే, ఇది చల్లని నీటిలో నెమ్మదిగా చర్య జరిపి వేడి నీటిలో హైడ్రోజన్ వాయువును త్వరగా విడుదల చేస్తుంది. నియోడైమియం భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లో తక్కువ కంటెంట్‌ను కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రధానంగా మోనాజైట్ మరియు బాస్ట్నేసైట్‌లలో ఉంటుంది, దాని సమృద్ధి సిరియం తర్వాత రెండవ స్థానంలో ఉంటుంది.

19వ శతాబ్దంలో నియోడైమియంను ప్రధానంగా గాజులో రంగు పదార్థంగా ఉపయోగించారు.నియోడైమియం ఆక్సైడ్గాజులో కరిగించబడింది, ఇది పరిసర కాంతి మూలాన్ని బట్టి వెచ్చని గులాబీ నుండి నీలం వరకు వివిధ షేడ్స్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. "నియోడైమియం గ్లాస్" అని పిలువబడే ప్రత్యేక నియోడైమియం అయాన్ల గాజును తక్కువ అంచనా వేయవద్దు. ఇది లేజర్‌ల "హృదయం", మరియు దాని నాణ్యత నేరుగా లేజర్ పరికర అవుట్‌పుట్ శక్తి యొక్క సామర్థ్యాన్ని మరియు నాణ్యతను నిర్ణయిస్తుంది. ఇది ప్రస్తుతం భూమిపై గరిష్ట శక్తిని ఉత్పత్తి చేయగల లేజర్ పని మాధ్యమంగా పిలువబడుతుంది. నియోడైమియం గ్లాస్‌లోని నియోడైమియం అయాన్లు శక్తి స్థాయిల "స్కైస్క్రాపర్"లో పైకి క్రిందికి పరిగెత్తడానికి మరియు పెద్ద పరివర్తన ప్రక్రియలో గరిష్ట శక్తి లేజర్‌ను రూపొందించడానికి కీలకం, ఇది అతితక్కువ నానోజౌల్ స్థాయి 10-9 లేజర్ శక్తిని "చిన్న సూర్యుడు" స్థాయికి విస్తరించగలదు. ప్రపంచంలోనే అతిపెద్ద నియోడైమియం గ్లాస్ లేజర్ ఫ్యూజన్ పరికరం, యునైటెడ్ స్టేట్స్ యొక్క నేషనల్ ఇగ్నిషన్ డివైస్, నియోడైమియం గ్లాస్ యొక్క నిరంతర ద్రవీభవన సాంకేతికతను కొత్త స్థాయికి పెంచింది మరియు దేశంలోని టాప్ ఏడు సాంకేతిక అద్భుతాలుగా జాబితా చేయబడింది. 1964లో, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్‌కు చెందిన షాంఘై ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఆప్టిక్స్ అండ్ ఫైన్ మెకానిక్స్, నియోడైమియం గ్లాస్ యొక్క నిరంతర ద్రవీభవనం, ప్రెసిషన్ ఎనియలింగ్, అంచులు మరియు పరీక్ష అనే నాలుగు కీలక ప్రధాన సాంకేతికతలపై పరిశోధనను ప్రారంభించింది. దశాబ్దాల అన్వేషణ తర్వాత, గత దశాబ్దంలో చివరకు ఒక పెద్ద పురోగతి సాధించబడింది. 10 వాట్ లేజర్ అవుట్‌పుట్‌తో షాంఘై అల్ట్రా ఇంటెన్స్ మరియు అల్ట్రా షార్ట్ లేజర్ పరికరాన్ని గ్రహించిన ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటిది హు లిలి బృందం. పెద్ద-స్థాయి మరియు అధిక-పనితీరు గల లేజర్ Nd గ్లాస్ బ్యాచ్ తయారీ యొక్క కీలక సాంకేతికతను నేర్చుకోవడం దీని ప్రధాన లక్ష్యం. అందువల్ల, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్ షాంఘై ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ఆప్టిక్స్ అండ్ ప్రెసిషన్ మెషినరీ లేజర్ Nd గ్లాస్ భాగాల పూర్తి ప్రక్రియ ఉత్పత్తి సాంకేతికతను స్వతంత్రంగా ప్రావీణ్యం పొందిన ప్రపంచంలోనే మొట్టమొదటి సంస్థగా అవతరించింది.

నియోడైమియంను అత్యంత శక్తివంతమైన శాశ్వత అయస్కాంతం - నియోడైమియం ఇనుము బోరాన్ మిశ్రమం - తయారు చేయడానికి కూడా ఉపయోగించవచ్చు. 1980లలో యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లో జనరల్ మోటార్స్ గుత్తాధిపత్యాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి జపాన్ అందించిన భారీ బహుమతి నియోడైమియం ఇనుము బోరాన్ మిశ్రమం. సమకాలీన శాస్త్రవేత్త మసాటో జువోకావా కొత్త రకం శాశ్వత అయస్కాంతాన్ని కనుగొన్నారు, ఇది నియోడైమియం, ఇనుము మరియు బోరాన్ అనే మూడు అంశాలతో కూడిన మిశ్రమలోహ అయస్కాంతం. చైనీస్ శాస్త్రవేత్తలు సాంప్రదాయ సింటరింగ్ మరియు హీట్ ట్రీట్‌మెంట్‌కు బదులుగా ఇండక్షన్ హీటింగ్ సింటరింగ్‌ను ఉపయోగించి, అయస్కాంతం యొక్క సైద్ధాంతిక విలువలో 95% కంటే ఎక్కువ సింటరింగ్ సాంద్రతను సాధించడానికి కొత్త సింటరింగ్ పద్ధతిని కూడా సృష్టించారు, ఇది అయస్కాంతం యొక్క అధిక ధాన్యం పెరుగుదలను నివారించవచ్చు, ఉత్పత్తి చక్రాన్ని తగ్గించవచ్చు మరియు తదనుగుణంగా ఉత్పత్తి ఖర్చులను తగ్గించవచ్చు.