《稀土元素的用途》Word格式.docx
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稀土农用大有可为
稀土在环境与建筑材料方面的应用
稀土三基色荧光灯
稀土在医药上的应用
神奇的稀土
稀土磷肥
纳米稀土材料,产业革命的生力军
稀土纳米复台材料
稀土改善铝导线的综合性能
稀土在铸铁中的应用
稀土在钢中的应用
钪的主要用途
解答:
(1)制造某些特殊合金。
例如镥铝合金可用于中子活化分析。
(2)稳定的镥核素在石油裂化、烷基化、氢化和聚合反应中起催化作用。
(3)钇铁或钇铝石榴石的添加元素,改善某些性能。
(4)磁泡贮存器的原料。
(5)一种复合功能晶体掺镥四硼酸铝钇钕,属于盐溶液冷却生长晶体的技术领域,实验证明,掺镥NYAB晶体在光学均匀性和激光性能方面均优于NYAB晶体。
(6)经国外有关部门研究发现,镥在电致变色显示和低维分子半导体中具有潜在的用途。
此外,镥还用于能源电池技术以及荧光粉的激活剂等。
(1)光通讯的光纤放大材料。
Yb3+离子在980nm附近具有远大于Er3+离子的吸收截面,通过Yb3+的敏化作用和铒镱的能量传递,可使1530nm光得到大大加强,从而大大提高光的放大效率。
(2)掺镱激光晶体作为高功率激光材料。
在核反应中照射169Tm,生成170Tm,半衰期为129天,这个同位素可发射出很强的X射线。
用它来制造轻便的,不需电源的手提式X射线机,也用作磷光体活化剂。
在便携式X射线机上使用放射性铥作射线源,这样可以不必使用电气设备。
1843年,瑞典的莫桑德发现了铒元素(Erbium)。
铒的光学性质非常突出,一直是人们关注的问题:
(1)Er3+在1550nm处的光发射具有特殊意义,因为该波长正好位于光纤通讯的光学纤维的最低损失,铒离子(Er3+)受到波长980nm、1480nm的光激发后,从基态4I15/2跃迁至高能态4I13/2,当处于高能态的Er3+再跃迁回至基态时发射出1550nm波长的光,石英光纤可传送各种不同波长的光,但不同的光光衰率不同,1550nm频带的光在石英光纤中传输时光衰减率最低(0.15分贝/公里),几乎为下限极限衰减率。
因此,光纤通信在1550nm处作信号光时,光损失最小。
这样,如果把适当浓度的铒掺入合适的基质中,可依据激光原理作用,放大器能够补偿通讯系统中的损耗,因此在需要放大波长1550nm光信号的电讯网络中,掺铒光纤放大器是必不可少的光学器件,目前掺铒的二氧化硅纤维放大器已实现商业化。
据报道,为避免无用的吸收,光纤中铒的掺杂量几十至几百ppm。
光纤通信的迅猛发展,将开辟铒的应用新领域。
(2)另外掺铒的激光晶体及其输出的1730nm激光和1550nm激光对人的眼睛安全,大气传输性能较好,对战场的硝烟穿透能力较强,保密性好,不易被敌人探测,照射军事目标的对比度较大,已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。
(3)Er3+加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料,是目前输出脉冲能量最大,输出功率最高的固体激光材料。
(4)Er3+还可做稀土上转换激光材料的激活离子。
(5)另外铒也可应用于眼镜片玻璃、结晶玻璃的脱色和着色等。
(1)用作金属卤素灯添加剂,金属卤素灯是一种气体放电灯,它是在高压汞灯基础上发展起来的,其特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。
目前主要使用的是稀土碘化物,在气体放电时发出不同的谱线光色。
在钬灯中采用的工作物质是碘化钬,在电弧区可以获得较高的金属原原子浓度,从而大大提高了辐射效能。
(2)钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂;
(3)掺钬的钇铝石榴石(Ho:
YAG)可发射2μm激光,人体组织对2μm激光吸收率高,几乎比Hd:
YAG高3个数量级。
所以用Ho:
YAG激激光器进行医疗手术时,不但可以提高手术效率和精度,而且可使热损伤区域减至更小。
钬晶体产生的自由光束可消除脂肪而不会产生过大的热量,从而减少对健康组织产生的热损伤,据报道美国用钬激光治疗青光眼,可以减少患者手术的痛苦。
中国2μm激光晶体的水平已达到国际水平,应大力开发生产这种激光晶体。
(4)在磁致伸缩合金Terfenol-D中,也可以加入少量的钬,从而降低合金饱和磁化所需的外场。
(5)另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。
(6)是一种能够吸收核分裂所产生的中子的金属。
(1)作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用,在这种磁体中添加2~3%左右的镝,可提高其矫顽力,过去镝的需求量不大,但随着钕铁硼磁体需求的增加,它成为必要的添加元素,品位必须在95~99。
9%左右,需求也在迅速增加。
(2)镝用作荧光粉激活剂,三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的激活离子,它主要由两个发射带组成,一为黄光发射,另一为蓝光发射,掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉。
(3)镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁(Terfenol)合金的必要的金属原料,能使一些机械运动的精密活动得以实现。
(4)镝金属可用做磁光存贮材料,具有较高的记录速度和读数敏感度。
(5)用于镝灯的制备,在镝灯中采用的工作物质是碘化镝,这种灯具有亮度大、颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点,已用于电影、印刷等照明光源。
(6)由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性,在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。
(7)Dy3Al5O12还可用作磁致冷用磁性工作物质。
随着科学技术的发展,镝的应用领域将会不断的拓展和延伸。
(1)荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂,如铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质,在激发状态下均发出绿色光。
(2)磁光贮存材料,近年来铽系磁光材料已达到大量生产的规
模,用Tb-Fe非晶态薄膜研制的磁光光盘,作计算机存储元件,存储能力提高10~15倍。
(3)磁光玻璃,含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离器和环形器的关键材料。
特别是铽镝铁磁致伸缩合金(TerFenol)的开发研制,更是开辟了铽的新用途,Terfenol是70年代才发现的新型材料,该合金中有一半成份为铽和镝,有时加入钬,其余为铁,该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制,当Terfenol置于一个磁场中时,其尺寸的变化比一般磁性材料变化大这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。
铽镝铁开始主要用于声纳,目前已广泛应用于多种领域,从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、机构和飞机太空望远镜的调节机翼调节器等领域。
常用作原子反应堆中吸收中子的材料。
也用于微波技术、彩色电视机的荧光粉。
(1)用于制造Sm-Co磁体。
(2)用于制造激光材料、微波和红外器材,
(3)在原子能工业上也有较重要的用处。
(4)用于电子和陶瓷工业。
钐容易磁化却很难退磁,这意味着将来在固态元件和超导技术中将会有重要的应用。
钕元素凭借其在稀土领域中的独特地位,多年来成为市场关注的热点。
(1)金属钕的最大用户是钕铁硼永磁材料。
钕铁硼永磁体的问世,为稀土高科技领域注入了新的生机与活力。
钕铁硼磁体磁能积高,被称作当代"
永磁之王"
,以其优异的性能广泛用于电子、机械等行业。
(2)钕还应用于有色金属材料。
在镁或铝合金中添加1.5~2.5%钕,可提高合金的高温性能、气密性和耐腐蚀性,广泛用作航空航天材料。
(3)掺钕的钇铝石榴石产生短波激光束,在工业上广泛用于厚度在10mm以下薄型材料的焊接和切削。
在医疗上,掺钕钇铝石榴石激光器代替手术刀用于摘除手术或消毒创伤口。
(4)钕也用于玻璃和陶瓷材料的着色以及橡胶制品的添加剂。
如稀土顺丁橡胶和顺式异戊橡胶。
(1)常用来制造有色玻璃、搪瓷和陶瓷;
镨的氧化物用于为玻璃或珐琅添加黄色;
(2)制造特种合金和用作催化剂。
(3)镨钕的混合氧化物,常用来制造遮光眼镜,作为电焊工和玻璃工的防护镜。
镨和钕的混合物可以用于制造电焊和玻璃制造使用的护目镜。
(4)镨和镁一起用于制造飞机引擎的合金中;
(5)用于碳弧光照明的碳芯中;
氧化铕大部分用于荧光粉。
Eu3用于红色荧光粉的激活剂,Eu2+用于蓝色荧光粉。
现在Y2O3S:
Eu3+是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。
再加上对提高发光效率和对比度等技术的改进,故正在被广泛应用。
近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。
氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片,用于磁泡贮存器件,在原子反应堆的控制材料、屏蔽材料和结构材料中也能一展身手。
因它的原子比任何其他元素都能吸收更多的中子,所以常用于原子反应堆中作吸收中子的材料。
此外,可用作彩色电视机的荧光粉,这些荧光粉发出闪亮的红色,用来制造电视荧光屏;
激光材料等。
制造高辉度碳弧灯,掺入特种金属里充当合金添加剂。
如稀土钢、稀土铝,还可以用于生产球墨铸铁、蠕墨铸铁等氧化物用于光学器件和玻璃工业,铈盐用于摄影和纺织工业。
铈可作催化剂用于汽车尾气净化、催化燃烧和石油化工。
电弧电极。
特种玻璃等。
铈的合金耐高热,可以用来制造喷气推进器零件。
硝酸铈可用来制造煤气灯上用的白热纱罩。
氧化铈可以用于美容防晒护肤品添加剂。
金属镧壳用于生产镍氢电池,这是镧最主要的应用之一。
主要用于制造制特种合金精密光学玻璃、高折射光学纤维板,适合做摄影机、照相机、显微镜镜头和高级光学仪器棱镜等。
还用了制造陶瓷电容器、压电陶瓷掺入剂和X射线发光材料溴氧化镧粉等。
由磷铈镧矿砂萃取或由灼烧碳酸镧或硝酸镧而得。
也可以由镧的草酸盐加热分解可以制得。
用作多种反应的催化剂,如掺杂氧化镉时催化一氧化碳的氧化反应,掺杂钯时催化一氧化碳加氢生成甲烷的反应。
浸渗入氧化锂或氧化锆(1%)的氧化镧可用于制造铁氧体磁体。
是甲烷氧化偶联生成乙烷和乙烯的非常有效的选择性催化剂。
用于改进钛酸钡(BaTiO3)、钛酸锶(SrTiO3)铁电体的温度相依性和介电性质,以及制造纤维光学器件和光学玻璃。
主要包括一下几个方面:
超导陶瓷、压电陶瓷、导电陶瓷、介电陶瓷及敏感陶瓷等。
随着材料科学的发展,近年来功能复合陶瓷备受关注,稀土掺杂在功能复合陶瓷的开发研究方面也取得了较大进展。
浙江大学陈昂等,采用常规功能陶瓷的制备方法,YBa2Cu3O7-x和铁电陶瓷BaTiO3复合,获得了铁电性与超导性共存的YBa2Cu3O7-x-BaTiO3系复合功能陶瓷,其电导特性符合三维导电行为,并当YBa2Cu3O7-x含量较高时呈超导性。
华中理工大学周东祥等的研究指出,LaCoO3-SrCoO3系和LaCrO3-SrCrO3系复合功能陶瓷,可用作磁流体电机的电极材料和气敏材料;
而在NTC热敏复合材料NiMn2O4-LaCrO3陶瓷中,新化合物LaMnO3导电相决定着陶瓷的主要性质。
西安交通大学的邹秦等通过用稀土离子Y3+、La3+对(Sr,Ca)TiO3掺杂,省去了原有的用碱金属离子(Nb5+、Ta5+)涂覆并进行热扩散的工艺,而且制得的陶瓷材料致密度高、工艺性能良好,并保持了电阻率低(ρ为10-2Ω/cm量级)、非线性高(非线性系数α﹥10)的介电-压敏复合功能特性。
智能陶瓷是指具有自诊断、自调整、自恢复、自转换等特点的一类功能陶瓷。
如前所述在锆钛酸铅(PZT)陶瓷中添加稀土镧而获得的锆钛酸铅镧(PLZT)陶瓷,不但是一种优良的电光陶瓷,而且因其具有形状记忆功能,即体现出形状自我恢复的自调谐机制,故也是一种智能陶瓷。
智能陶瓷材料概念的提出,倡导了一种研制和设计陶瓷材料的新理念,对拓宽稀土在近代功能陶瓷中应用极为有利。
近年的研究还表明,稀土在生物陶瓷、抗菌陶瓷等新型陶瓷材料中也有着独特的作用。
由于稀土元素可与银、锌、铜等过渡元素协同增效,开发的稀土复合磷酸盐抗菌可使陶瓷表面产生大量的羟基自由基,从而增强了陶瓷的抗菌性能。
应充分发挥我国的稀土资源优势,进一步加强稀土掺杂对功能陶瓷性能影响的研究和新型功能陶瓷的开发力度,有效提升稀土在高科技材料中的应用价值。
稀土陶瓷颜料主要是指五种色相的组合着色锆英石基稀土陶瓷颜料。
它可用作彩釉砖、外墙砖、地砖等建筑陶瓷的装饰材料,尤其适用于卫生洁具陶瓷制品的彩饰,还可用作瓷器釉上彩、釉中彩和釉下彩的色基。
组合着色锆英石基稀土陶瓷颜料,是以二氧化锆、二氧化硅为基质材料,以过渡元素和稀土元素为组合着色剂,添加少量矿化剂,经高温900~1150℃固相反应合成。
其主要技术指标如下:
色相有红、黄、蓝、绿和灰,稳定性小于或等于1280℃最高可达1300℃),适应气氛为氧化焰,颗粒直径小于15μm的不少于92%,大于30μm者为零。
我们人类赖以生存的地球拥有宠大的磁场。
人体内充满着铁磁性物质,有生物电流也有生物磁场,当受到强大磁场刺激时,会产生许多微妙的生物反应,由此产生了医学上的磁诊断和磁场疗法。
稀土金属中的钕和钐等具有特殊的原子结构,是当今制备优质永磁材料的必需元素。
尤其是一代磁王钕铁硼永磁体的出现,不但引起许多电子和机械工业产品发生革命性的变化,也促进了医学上的磁诊断设备和“磁疗”迈上了一个新的台阶。
医院里用的核磁共振成像仪是比CI还要精密的新型诊断设备。
组成人体细胞的各种元素的原子核都具有核磁矩,在一定的强磁场下会产生共振,利用人体正常细胞组织与病变组织共振迟豫时间不同,经过精密的断层扫描分析,利用反映出的图象差异来观察就能诊断出早期微小的病变。
但该设备需要有强大的磁场系统支撑。
若采用超导磁体,需要配备昂贵的超低温系统,安装维修十分复杂;
而采用普通铁氧体磁钢,则需要几十吨甚至上百吨的磁体来组装成一个庞然大物。
采用高性能钕铁硼永磁材料就可以克服上述缺点,只需要两三吨磁体,整体重复和体积大大减少,在保证高质量和高分辨率的条件下,实现了设备的小型化和轻型化,有利于推广使用。
稀土永磁材料还被广泛应用于磁场疗法,即通常所说的“磁疗”。
“磁疗”是利用磁场作用于人体组织或一定穴位进行治疗疾病的理疗方法。
对于肌肉组织损伤和皮下淤血水肿等病症可采用阿是穴(即损伤部位)强磁按摩或旋转交变动磁疗法。
对于其它病症则以中医经络学说为基础,用强磁场产生的磁力线代替针灸来刺激穴位以达到治病的目的。
也可以采用静磁贴敷疗法,或者与真空拔罐结合制成“哈磁五行针”或强磁磁提针,用强磁刺穴位来治疗疾病。
利用强磁场刺激穴位可以起到疏通经络、调节神经和促进气血运行的作用,用于治疗软组织急慢性扭挫伤等病症效果尤为明显。
强磁场可以促进机体的血液循环,加强新陈代谢,起到良好的消炎镇痛作用。
采用磁穴位法,对于肩周炎、关节炎、气管炎、神经痛、高血压和某些心脑血管慢性疾病具有一定疗效。
其效果与患者对磁的敏感性有关。
稀土永磁强磁“磁疗”虽然不能包治百病,但由于不用吃药打针,无痛苦和毒副作用,很受病患者的欢迎。
钕铁硼永磁材料所拥有的超强磁力还被用于牙齿矫正和外科吸取铁磁性异物(像眼睛或其经部位不慎迸进铁屑或铁砂等)。
这种利用强磁吸铁的办法甚至被用于给牲畜治病,如黄牛和奶牛常因误食铁钉或铁丝面导致创伤性胃炎,死亡率很高,在我国每年致死的牛多达几十万头。
用钕铁硼制造的牛胃恒磁吸引器可以毫不费力地地把牛误食的铁杂物吸取出来,为防治牛的创伤性胃炎闯出了一条新路。
稀土永磁体还是制造各种磁疗保健器的理想材料,如磁疗鞋、磁疗帽、磁疗腰带和磁疗床垫等,还可制成磁疗项链、磁疗手表和磁疗戒指等具有保健功能的磁疗保健装饰品。
在当今市场上众多的磁疗产品中,往往是采用稀土永磁材料制作的才有良好的效果。
一、激光晶体的重要性及其前景
六十年代激光器的出现,开创了光学领域的崭新局面,促进了光电技术的进程和发展。
激光技术是光电子技术的核心组成部分,而激光晶体是激光器的工作物质。
自1960年第一台红宝石激光器问世以后,人们对激光工作物质进行了广泛深入的研究与探索。
固体激光晶体经历了六十年代的起步,七十年代的探索,八十年代的发展过程,固体激光晶体己从最初几种基质晶体发展到常见的数十种。
作为固体激光器的主体,激光晶体发展成固体激光技术的重要支柱。
正是由于激光晶体具有如此的重要性,才使其成为具有广阔发展前景的固体激光材料。
根据国外有关资料,世界激光器具有持续稳定增长的市场前景。
多年来各国政府在拨款方面逐渐减少,迫使各企业努力开发民用产品,采用新技术和降低成本的措施,并结合用户市场的需求开发新产品,尤其自1996年以来,激光器市场,包括材料加工、医疗、通讯等迅速扩大,销售持续稳定的增长。
据BCC公司的统计表明,按平均年增长12.1%计,仅美国激光材料和元部件市场从1996年的4.763亿美元将达到2000年的7.653亿美元。
二十一世纪是信息化的世纪,光电子技术是信息社会发展的强大推动力,因此,光电子产业一直被认为是下世纪的重要支柱产业。
特别是许多传统产业在金融风暴的冲击下纷纷不支倒地,更使微电子和光电子等高科技产业支撑经济增长的角色日益突出。
在近二十年内,光电子产业将以30―60%的年平均速度发展,而材料的研究和开发是光电子技术发展的先导和基础,因此具有广阔的发展前景。
作为重要的光电子材料,激光晶体从科学研究到工业生产,从军用到民用,应用范围很广。
目前90%左右的激光晶体是掺入稀土作为激活离子的。
因此,稀土在激光晶体中已经成为一族很重要的元素。
由此可见,激光晶体的巨大发展将推动稀土的广泛应用。
二、稀土在激光晶体中的应用
激光晶体是由晶体基质和激活离子组成。
激光晶体的激光性能与晶体基质、激活离子的特性关系极大。
目前已知的激光晶体,大致可以分为氟化物晶体、含氧酸盐晶体和氧化物晶体三大类。
激活离子可分为过渡金属离子、稀土离子及锕系离子。
目前已知的约320种激光晶体中,约290种是掺入稀土作为激活离子的。
可见稀土在发展激光晶体材料中的重要作用。
在稀土元素中已实现激光输出的有Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb共11个三价离子和Sm、Dy、Tm三个二价离子。
稀土的激光性能是由于稀土离子的4f电子在不同能级之间的跃迁而产生的。
由于很多稀土离子具有丰富的能级和他们的4f电子的跃迁,使稀土成为激光晶体不可缺少的激活离子,为高新科技提供了很多性能优越的高功率、LD泵浦、可调谐、新波长等掺稀土激光晶体。
高功率掺稀土激光晶体主要有掺钕钇铝石榴石(Nd:
YAG)、掺钕铝酸钇(Nd:
YAP)、掺铝钆稼石榴石(Nd:
GGG)和掺钕铝酸镁镧(Nd:
LMA)等。
其中,Nd:
YAG最重要,应用最广,用量最大。
国外早已投入生产,在美国Nd:
YAG晶体已经商品化,新产品质量稳定,占领国际大部分市场。
可调谐激光晶体同样很引人注目。
利用Ce离子的宽带跃迁,从Ce:
YLF和Ce:
LaF3等晶体中获得可调谐的紫外激光。
目前最为有效的和可连续调谐的紫外激光晶体是Ce:
LiCAF、Ce:
LiSAF。
用于LD泵浦激光器的晶体主要有Nd:
YVO4、Nd:
YAG、Nd:
YLF等,其它合适的泵浦的晶体还有Yb:
YAG等。
我国的YVO4、Nd:
YVO4晶体均已享誉国际市场,据估计其产品目前占国际市场的l/3。
在稀土激活离子中常用的是Nd离子,它输出波长为1.06μm。
多年来人们一直在进行新波长激光晶体的探索工作。
其中比较成功并获得实际应用的有掺Er和Ho的激光晶体。
这些晶体输出的波长对人眼安全,大气传输特性好,对战场的烟雾穿透能力强,保密性好,适合军用。
而且其波长容易被水吸收,更适合于激光医疗,在表面脱水和生物工程等方面,也将获得应用。
目前我国对Ho:
Cr:
Tm:
YAG、Er:
YAG和Ho:
Er:
YLF已有小批量试制能力,但末形成批量产品。
三、稀土的发展前景
1.稀土在晶体中的应用前景
Nd:
YAG晶体具有光学均匀性好,机械强度高,物化性能稳定,导热系数高,激光性能良好及生长工艺成熟等优点。
正是由于Nd:
YAG晶体具有这些优良的性能,并可在室温下可实现脉冲和连续等多种方式的运转,所以它在军事、工业和医疗等方面获得了广泛的应用,是目前固体激光材料中用量最大的激光晶体。
在军事方面,Nd:
YAG晶体是应用最广泛的固体激光器的工作物质,是军用固体激光技术的支柱。
目前90%以上的军用固体激光器是以Nd:
YAG激光晶体为工作物质的。
在工业领域,Nd:
YAG晶体由于能获得高功率激光输出而广泛应用于材料加工。
全世界用于材料加工的激光器销售额持续增长,其中高功率激光器的销售保持强劲势头,其主要原因是全世界汽车制造商继续推出新型号,零部件更多采用激光加工,而且激光加工逐渐从使用C02激光器转向采用Nd:
YAG激光器。
根据LaserFocusWorld的统计,1997年全世界用于材料加工的Nd:
YAG激光器,销售额为1.17亿美元,1998年用于材料加工的Nd:
YAG激光器,销售额2.89亿美元,1999年用于材料加工的Nd:
YAG激光器,销售额预计增长8%,达3.12亿美元。
医学和医疗领域,也一直是Nd:
YAG激光器的重要应用之一,在所有激光医疗设备中,Nd:
YAG激光医疗设备都得到广泛的应用。
这不仅因其重复频率和平均功率较高。
更主要是其1.06μm波长可用石英光纤导光,因此能够用柔软的传输线传输功率。
根据LaserFocusWorld的统计,全世界固体激光器在医疗方面的应用,1997年销售额为1.59亿美元,1998年销售额为2.7亿美元,1999年销售额预计达3.1亿美元。
2、稀土在泵浦激光晶体中的应用前景
八十年代半导体激光器(LD)取得了重大进展,成为固体激光器的一种新型泵浦源。
可用二极管泵浦的激光晶体多种多样,除了传统的激光基质YAG、YLF外,还有高增益YV04等,激活离子除传统Nd离子外,还有Yb、Ho、Tm、Er离子等。
Yb:
YAG具有许多特点适合高功率LD泵浦,有可能发展成为重要的大功率LD泵浦用激光材料。
S―FAP晶体将来有可能用于激光核聚变的激光材料,引起人们的关注。
YAG、Ho,Tm:
YLF、Ho:
YLF激光晶体的发射波长适合在军事上应用。
3、稀土在可调谐激光晶体中的发展前景
掺稀土的可调谐激光晶体中除上述的晶体以外,还有Cr,Yb,Ho:
YSGG激光晶体等。
Cr,Yb,Ho:
YAGG激光晶体的波长在2.84―3.05μm之间连续可调。
据统计世界上用的导弹红外寻弹头大部分是采用3―5μm的中波红外探测器,因此研制Cr,Yb,Ho:
YSGG激光晶体,可对于中红外制导武器对抗提供有效的干扰源,具有深远的军事意义。
另外,3―5μm的红外光可以用来远距离探测化学物质,因此可用于反化学战和环境保护。
4、稀土在新波长激光晶体中的应用前景
巩固发展已有的产品,如Ho:
C
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- 稀土元素的用途 稀土元素 用途