لوٽيٽيم (III) آڪسائيڊ
| لوٽيٽيم آڪسائيڊملڪيتون |
| مترادف | Lutetium oxide، Lutetium sesquioxide |
| ڪيس نمبر. | 12032-20-1 |
| ڪيميائي فارمولو | لو 2 او 3 |
| مولر ماس | 397.932 گرام/مول |
| پگھلڻ جو نقطو | 2,490°C (4,510°F; 2,760K) |
| اُبلندڙ نقطو | 3,980°C (7,200°F; 4,250K) |
| ٻين محلولن ۾ حل پذيري | نه حل ٿيندڙ |
| بينڊ گيپ | 5.5 اي وي |
اعليٰ پاڪائيلوٽيٽيم آڪسائيڊوضاحت
| پارٽيڪل سائيز (D50) | 2.85 μm |
| پاڪائي (Lu2O3) | ≧99.999٪ |
| ٽريو (ڪل نادر زمين آڪسائيڊ) | 99.55٪ |
| آر اي نجاست جو مواد | پي پي ايم | غير REE نجاستون | پي پي ايم |
| لا2او3 | <1 | في 2 او 3 | 1.39 |
| سي او 2 | <1 | سي او 2 | 10.75 |
| پر 6 او 11 | <1 | سي اي او | 23.49 |
| اين ڊي 2 او 3 | <1 | پي بي او | Nd |
| ايس ايم 2 او 3 | <1 | سي ايل¯ | 86.64 |
| يو 2 او 3 | <1 | ايل او آءِ | 0.15٪ |
| جي ڊي 2 او 3 | <1 | ||
| ٽي بي 4 او 7 | <1 | ||
| ڊائي 2 او 3 | <1 | ||
| هو 2 او 3 | <1 | ||
| اي آر 2 او 3 | <1 | ||
| ٽي ايم 2 او 3 | <1 | ||
| يو بي 2 او 3 | <1 | ||
| وائي 2 او 3 | <1 |
【پيڪنگ】25 ڪلوگرام/ٿيلهي جون گهرجون: نمي کان بچاءُ، مٽيءَ کان پاڪ، خشڪ، هوادار ۽ صاف.
ڇا آهيلوٽيٽيم آڪسائيڊلاءِ استعمال ڪيو ويو؟
سالڊ اسٽيٽ ليزر لاءِ ليزر ڪرسٽل ۽ ڪور ميٽرڪس مواد:
بنيادي ايپليڪيشنون: Lu₂O₃ اعليٰ ڪارڪردگي وارا ليزر ڪرسٽل ٺاهڻ لاءِ هڪ اهم شروعاتي مواد آهي جهڙوڪ لوٽيٽيم-ڊوپڊ يٽريئم ايلومينيم گارنٽ ۽ لوٽيٽيم-ڊوپڊ يٽريئم ليٿيم فلورائيڊ. اهي ڪرسٽل عام طور تي Lu: YAG (يٽريئم ايلومينيم گارنٽ) يا Lu: YLF (يٽريئم ليٿيم فلورائيڊ) جي طور تي ظاهر ڪيا ويندا آهن.
عمل جو طريقو: لوٽيٽيم آئنز (Lu³⁺) پاڻ کي عام طور تي فعال آئنز (ليزر اخراج مرڪز) طور استعمال نه ڪيا ويندا آهن. تڏهن به، ميٽرڪس لٽيس جي حصي جي طور تي، اهي هڪ انتهائي مستحڪم ۽ ٺوس لٽيس ماحول فراهم ڪري سگهن ٿا. جڏهن ٻين ناياب زمين جي آئنز (جهڙوڪ Nd³⁺، Yb³⁺، Er³⁺، Tm³⁺، Ho³⁺) سان ڊوپ ڪيو ويندو آهي، ته Lu₂O₃ تي ٻڌل ڪرسٽل ظاهر ٿين ٿا:
اعليٰ حرارتي چالکائي: اثرائتي طور تي گرمي کي ختم ڪري ٿي، اعليٰ طاقت واري ليزر جي آپريشن جي اجازت ڏئي ٿي ۽ حرارتي لينس جي اثرات کي گھٽائي ٿي.
اعليٰ ڪيميائي ۽ مشيني استحڪام: سخت ماحول ۾ ليزر جي ڊگهي مدت جي اعتبار کي يقيني بڻايو وڃي.
بهترين فونون توانائي خاصيتون: ليزر آئنز جي توانائي جي سطح جي زندگي ۽ ڪوانٽم ڪارڪردگي کي متاثر ڪري ٿو.
ايپليڪيشنون: اهي ليزر وڏي پيماني تي صنعتي مواد جي پروسيسنگ (ڪٽڻ، ويلڊنگ، مارڪنگ)، طبي (آنٿلمڪ سرجري، چمڙي جو علاج)، سائنسي تحقيق، ليڊر، ۽ امڪاني انرشيل ڪنفينيشن فيوزن ريسرچ ۾ استعمال ٿيندا آهن.
خاص سيرامڪس ۽ گلاس:
هاءِ ريفريڪٽو انڊيڪس/گهٽ ڊسپريشن آپٽيڪل گلاس: Lu₂O₃ خاص آپٽيڪل گلاس (جهڙوڪ لينٿانائيڊ آپٽيڪل گلاس) ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي جنهن ۾ انتهائي اعليٰ ريفريڪٽو انڊيڪس ۽ انتهائي گهٽ ڊسپريشن خاصيتون هونديون آهن. هي گلاس ترقي يافته آپٽيڪل سسٽم (جهڙوڪ مائڪرو اسڪوپ آبجيڪٽوز، هاءِ اينڊ ڪئميرا لينس، ۽ لٿوگرافي سسٽم) ۾ ڪروميٽ ايبريشن کي درست ڪرڻ لاءِ ضروري آهي.
شفاف سيرامڪس: Lu₂O₃ پاڻ يا ٻين آڪسائيڊز (جهڙوڪ Y₂O₃) سان ميلاپ ۾ شفاف پولي ڪرسٽل لائن سيرامڪس ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. انهن سيرامڪس ۾ نظرياتي هڪجهڙائي ۽ روشني جي منتقلي سنگل ڪرسٽل وانگر آهي، پر سائيز ۾ وڏا آهن، ميڪيڪل طاقت ۾ وڌيڪ آهن، ۽ تيار ڪرڻ ۾ گهٽ مهانگو ٿي سگهي ٿو. ايپليڪيشنن ۾ ليزر گين ميڊيا، انفراريڊ ونڊوز، ميزائل فيئرنگ، ۽ تيز شدت واري روشني واري ليمپ شيڊ شامل آهن.
اسٽرڪچرل سيرامڪ اضافو: Lu₂O₃ جي ٿوري مقدار کي سينٽرنگ ايڊ يا اناج جي حد انجنيئرنگ ايجنٽ جي طور تي شامل ڪري سگهجي ٿو ته جيئن ٻين جديد سيرامڪس (جهڙوڪ سلڪون نائٽرائڊ ۽ سلڪون ڪاربائيڊ) جي اعليٰ درجه حرارت جي ميڪيڪل خاصيتن، آڪسائيڊيشن مزاحمت، ۽ ڪرپ مزاحمت کي بهتر بڻائي سگهجي، ۽ اهو اعليٰ درجه حرارت جي بيئرنگ، ڪٽڻ وارن اوزارن، ۽ ٽربائن انجڻ جي حصن ۾ استعمال ٿيندو آهي.
سِنٽي ليٽر ۽ ريڊيئيشن جي سڃاڻپ:
بنيادي خام مال: Lu₂O₃ اعليٰ ڪارڪردگي واري لوٽيٽيم تي ٻڌل سنٽيليٽر سنگل ڪرسٽل ۽ سيرامڪس کي گڏ ڪرڻ لاءِ هڪ لازمي خام مال آهي. سڀ کان اهم نمائندا آهن:
لوٽيٽيم سليڪيٽ: Lu₂SiO₅:Ce³⁺ ۽ ان جا نڪتل ڪرسٽل. اعليٰ کثافت (~7.4 g/cm³)، اعليٰ اثرائتي ايٽمي نمبر، تيز خرابي وقت، ۽ اعليٰ روشني جي پيداوار سان، اهو پوزيٽرون اخراج ٽوموگرافي ۾ سڀ کان وڌيڪ ترقي يافته ڊيٽيڪٽر مواد آهي.
لوٽيٽيم يٽريئم ايلومينيٽ: (Lu, Y) )₃Al₅O₁₂:Ce³⁺ سيرامڪس. تيز روشني جي پيداوار، تيز خرابي، سٺي توانائي جي ريزوليوشن، ۽ سيرامڪس جي فائدن کي گڏ ڪندي جيڪي وڏي سائيز ۽ پيچيده شڪلن ۾ ٺاهي سگھجن ٿا، اهو وڏي پيماني تي طبي تصوير (PET/CT)، اعلي توانائي فزڪس تجربن، وطن جي حفاظت (سامان/ڪارگو اسڪيننگ)، ۽ تيل جي کوهن جي لاگنگ ۾ استعمال ٿيندو آهي.
فائدا: لوٽيٽيم جو اعليٰ ايٽمي نمبر (71) مواد کي بهترين اعليٰ توانائي واري فوٽوان (ايڪس ري، گاما ري) بلاڪ ڪرڻ جي صلاحيت ڏئي ٿو، جنهن سان ڳولا جي ڪارڪردگي بهتر ٿئي ٿي.
فاسفورس ۽ چمڪندڙ مواد:
ميٽرڪس مواد: Lu₂O₃ کي ناياب-ڌرتي آئن-فعال ٿيل روشني واري مواد لاءِ هڪ ڪارآمد ميٽرڪس طور استعمال ڪري سگهجي ٿو. جڏهن يوروپيم آئنز (Eu³⁺) سان ڊوپ ڪيو ويندو آهي، ته اهو هڪ تنگ اخراج بينڊوڊٿ ۽ اعلي رنگ جي پاڪائي سان تمام خالص ڳاڙهي فلوروسينس (مکيه چوٽي ~611 nm) خارج ڪري سگهي ٿو.
ايپليڪيشنون: بنيادي طور تي اعليٰ درجي جي ڊسپلي ٽيڪنالاجي ۾ استعمال ٿيندو آهي (جهڙوڪ طبي اعليٰ ريزوليوشن ايڪس ري تصوير جي شدت واري اسڪرين، فيلڊ ايميشن ڊسپلي جا ڪجهه قسم) ۽ فلوروسينٽ پروبس (بائيو مارڪرز، سينسر). ان جي بهترين ڪيميائي ۽ حرارتي استحڪام فاسفور جي ڊگهي زندگي کي يقيني بڻائي ٿي.
ڪيٽيليٽڪ اثر:
ڪيٽيلسٽ جزو: Lu₂O₃ پنهنجي ليوس تيزابيت جي ڪري مختلف ڪيٽيليٽڪ رد عملن ۾ سرگرم آهي:
پيٽروليم ريفائننگ: ان کي ڪيٽالسٽ ڪيريئر يا فعال جزو (ڪڏهن ڪڏهن ٻين ڌاتو آڪسائيڊ سان ميلاپ ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي) جي طور تي استعمال ڪري سگهجي ٿو جهڙوڪ ڪرڪنگ (ڳري تيل کي هلڪي ايندھن ۾ ختم ڪرڻ)، الڪائليشن (هاءِ آڪٽين گيسولين جزن جي پيداوار)، ۽ هائيڊرو پروسيسنگ (ڊيسلفرائيزيشن، ڊي نائٽروجينيشن).
پوليمرائيزيشن رد عمل: اولفينز (جهڙوڪ ايٿيلين ۽ پروپيلين) جي پوليمرائيزيشن رد عمل ۾، Lu₂O₃ يا ان جا ڊيريويٽوز پوليمر جي ماليڪيولر وزن جي ورڇ ۽ مائڪرو اسٽرڪچر کي متاثر ڪرڻ لاءِ ڪيٽالسٽ اجزاء طور استعمال ڪري سگھجن ٿا.
ميٿين جي تبديلي: اهو رد عمل ۾ تحقيق جي قدر ڏيکاري ٿو جهڙوڪ ميٿين آڪسائيڊٽو ڪپلنگ يا سنٿيسس گيس پيدا ڪرڻ لاءِ اصلاح.
آٽو موبائيل ايگزاسٽ ٽريٽمينٽ: اهو ٽن طرفي ڪيٽالسٽ ۾ اسٽيبلائيزر يا ڪو-ڪيٽالسٽ جزو طور استعمال ٿيندو آهي (جيتوڻيڪ ان جو استعمال سيريم، زرڪونيم وغيره کان گهٽ آهي).
ميڪانيزم: ان جي ڪيٽيليٽڪ سرگرمي بنيادي طور تي مٿاڇري آڪسيجن جي خالي جڳهن ۽ ري ايڪٽنٽ ماليڪيولن تي بي نقاب Lu³⁺ آئن سائيٽن جي جذب ۽ چالو ڪرڻ جي صلاحيت مان ايندي آهي.
ٻيون جديد ايپليڪيشنون:
نيوڪليئر انڊسٽري: آئسوٽوپ Lu-176 (قدرتي ڪثرت تقريبن 2.6٪) ۾ هڪ وڏو تھرمل نيوٽران ڪيپچر ڪراس سيڪشن آهي ۽ نيوٽران شعاع کان پوءِ طبي طور تي قيمتي ريڊيو ايڪٽو آئسوٽوپ Lu-177 (ٽارگيٽڊ ريڊيوٿراپي لاءِ) ۾ تبديل ٿي سگهي ٿو. Lu₂O₃ Lu-176 کي صاف ڪرڻ يا Lu-177 ريڊيو دواسازي تيار ڪرڻ لاءِ شروعاتي مواد آهي. اعليٰ پاڪائي وارو Lu₂O₃ نيوٽران جذب ڪندڙ مواد يا ايٽمي ڪنٽرول راڊز جي تحقيق ۾ پڻ استعمال ڪري سگهجي ٿو.
اليڪٽرانڪ مواد: هاءِ-κ گيٽ ڊائي اليڪٽرڪ مواد جي تحقيق جي شئي جي طور تي (جيڪو سلڪون تي ٻڌل چپس ۾ سلڪون ڊاءِ آڪسائيڊ کي تبديل ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي)، يا فيرو اليڪٽرڪ ۽ ملٽي فيروڪ مواد جي تحقيق لاءِ.
ڪوٽنگ مواد: حفاظتي ڪوٽنگ تيار ڪرڻ لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن جيڪي تيز گرمي پد، سنکنرن جي مزاحمت ڪن ٿا، يا خاص آپٽيڪل خاصيتون رکن ٿا (جهڙوڪ هوائي جهاز جي انجن يا سيٽلائيٽ آپٽيڪل حصن لاءِ).
تجرباتي فزڪس: پارٽيڪل فزڪس تجربن ۾ چيرينڪوف ريڊيئيٽر مواد طور استعمال ڪيو ويندو آهي.
خلاصو:
لوٽيٽيم آڪسائيڊ (Lu₂O₃) ڪنهن به طرح سان عام خام مال ناهي. اهو جديد جديد ٽيڪنالاجي جي حمايت ڪندڙ هڪ اهم اسٽريٽجڪ مواد آهي. ان جي بنيادي قدر ۾ آهي:
اعليٰ ڪارڪردگي واري ليزر ڪرسٽلز (جهڙوڪ Lu: YAG، Lu: YLF) لاءِ هڪ اعليٰ سطحي ميٽرڪس مواد جي طور تي، اهو اعليٰ طاقت، اعليٰ استحڪام واري سالڊ اسٽيٽ ليزر کي فعال بڻائي ٿو.
ايندڙ نسل جي سنٽيليٽر مواد (LSO، LYSO، LuAG: Ce) جي بنياد جي طور تي، اهو طبي تصوير (PET/CT) ۽ تابڪاري جي ڳولا واري ٽيڪنالاجي جي جدت کي هلائي ٿو.
اهو خاص آپٽيڪل گلاس ۽ شفاف سيرامڪس کي بهترين آپٽيڪل خاصيتون ڏئي ٿو (هاءِ ريفرڪشن، گهٽ ڊسپريشن، وسيع روشني ٽرانسميشن رينج).
هڪ اعليٰ ڪارڪردگي واري فاسفور ميٽرڪس (Lu₂O₃:Eu³⁺) جي طور تي، اهو اعليٰ پاڪائي واري ڳاڙهي روشني جو اخراج فراهم ڪري ٿو.
اهو هيٽروجينيئس ڪيٽيليسس ۾ هڪ منفرد رد عمل چالو ڪرڻ جي صلاحيت ڏيکاري ٿو.
اهي سڀئي ايپليڪيشنون Lu₂O₃ جي اعليٰ پاڪائي (عام طور تي 4N/99.99% يا اڃا به 5N/99.999% يا وڌيڪ جي ضرورت هوندي آهي)، صحيح اسٽوچيوميٽرڪ تناسب، ۽ مخصوص جسماني شڪل (جهڙوڪ الٽرا فائن پائوڊر، نانو ذرات) تي ڀاڙين ٿيون. هاءِ ٽيڪ شعبن ۾ ان جي استعمال جي کوٽائي ۽ ويڪر اڃا تائين وڌي رهي آهي، خاص طور تي ليزر ٽيڪنالاجي، طبي تصوير، ۽ نيوڪليئر دوائن جي شعبن ۾، جتي ان جي هڪ ناقابل بدلائي حيثيت آهي.