Neodyymi lasia

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 14. huhtikuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Neodyymilasi  - mineraalilasi, joka sisältää neodyymioksidia , joskus muiden harvinaisten maametallien oksidien seosta ja jolla on useita nimiä: neodyymilasi, didyymilasi , kameleonttilasi, aleksandriittilasi [1] , Moser - lasi ("Aleksandriitti", "Heliolight", "Royal") [2] ja monet muut kauppanimet, joista erottuu "Neophane" tai "neofaanilasi" [3] . Neophan (uusi ilmiö) on useiden saksalaisten yritysten ( Auer , Siemens ) tuotemerkki) erilaisille tästä lasista valmistetuille tuotteille, joiden nimestä on tullut kotinimi, itse asiassa lasin nimi.

Englanninkielisissä maissa lyhennettä "ACE"  - Amethyst Contrast Enhancer  - " Amethyst Contrast Enhancer" käytetään viittaamaan purppuraisesta neodyymilasista valmistettuihin lasilinsseihin ja valonsuodattimiin . Tätä lyhennettä käytetään joskus muiden värien laseille, vain itse väri kirjoitetaan alussa, esimerkiksi vihreä lasi - "Green ACE". Nimeä didyymilasi, vaikka siinä on vanhentunut termi " didim ", käytetään edelleen viittaamaan sekä lasiin, jossa on lantanidioksidien seos, että itse neodyymilasia puhtaan neodyymioksidin kanssa, jota käytetään teknisissä suojalaseissa ja valokuvasuodattimissa.

Ominaisuudet

Tällä lasilla on mielenkiintoisia optisia ominaisuuksia, jotka liittyvät ff - siirtymiin neodyymiatomin elektronikuoressa .

 - punaiset esineet lasin läpi näyttävät kirkkaammilta, melkein loistavilta;  - oranssi ja vaaleanpunainen punastavat näkyvästi ja näyttävät myös kirkkaammalta, vaaleanpunaisten iho muuttuu vaaleanpunaiseksi;  - keltavihreät esineet muuttuvat vihreiksi ja näkyvät selvemmin;  - vihreät ja siniset esineet, sininen taivas ja veden pinta näyttävät kylläisemmiltä, ​​ja niillä on ikään kuin puhtaampi väri;  - keltaiset esineet menettävät kirkkautensa ja puhdas natriumsäteily ilman epäpuhtauksia käytännössä katoaa; mutta useimmissa tapauksissa keltaiset materiaalit jäävät näkyville, koska ne loistavat laajassa spektrissä ja usein punaisten ja vihreiden säteiden sekoitus koetaan keltaiseksi [4] . Esimerkiksi natriumlampun valo, joka on kuvattu ja toistettu näytöllä RGB -tekniikalla , ei haalistu neodyymilasin läpi eikä melkein muuta väriä;  - Yleensä spektrin keltaisen osan häviämisen vuoksi punaisten ja vihreiden värien puolisävyjen välillä tapahtuu kunnollinen ero, jonka vuoksi kuva tällaisen lasin läpi on kontrastisempi [5] .

Muiden värien lasilla on omat valonläpäisyominaisuudet. Ruskea lasi imee keltaisen lisäksi lähes täysin sinistä väriä [9] ja terävöittää siten punaisten sävyjen kontrastia ja näkyvyyttä entisestään ja tekee oransseista, ruskeista ja purppuranpunaisista väreistä punaisia, kirkkaan viininpunaisia ​​ja helakanpunaisia. Harmaa lasi korostaa vihreää hieman sinisen kustannuksella tehden siitä sinivihreämmän.

Absorboituneen alueen leveys spektrin keltaisessa osassa 580 nm:n alueella riippuu neodyymipitoisuudesta ja lasin paksuudesta. Esimerkiksi tavallinen didymiumlasi, jonka paksuus on 1,5 mm, leikkaa alueen, jonka keskimääräinen leveys on 15 nm, lasi, jonka paksuus on 4 mm, eliminoi 35 nm ja 6 mm vastaavasti 55 nm. [kymmenen]

On sanottava, että lähes kaikki harvinaisten maametallien elementit laseissa ja nestemäisissä liuoksissa absorboivat selektiivisesti valoa, ja puhtaat praseodyymilasit osoittavat myös dikroismia (väri muuttuu värittömästä vihreäksi sinisten säteiden merkittävän absorption vuoksi) [11] [12] [13] [14] , mutta vain neodyymissä absorptionauhat sijaitsevat siten, että ne lisäävät kontrastia, ja syvin absorptio on ihanteellisesti sama kuin virittyneiden natriumatomien emissiospektri [15] , mikä antaa neodyymilasiin useita erityisiä sovelluksia.

Sovellus

Optisten ominaisuuksiensa ansiosta neodyymilasilla on useita käyttökohteita.

Kyky tuottaa lasersäteilyä:

Lasin väri ja sen kaksisävyisyys:

Kontrastin tehostaminen ja ilmeinen lisäys punaisten, vihreiden ja sinisten värien kirkkaudessa ja selkeydessä:

Keltaisen säteilyn absorptio:

Tutkimuksen ja tuotannon historia

Kyky absorboida valikoivasti valoa neodyymisuolojen vesiliuoksista havaittiin jo 1800-luvulla, kun Karl Auer von Welsbach löysi neodyymielementin [34] . Vuonna 1922 julkaistiin tutkimuksia praseodyymittömän puhtaan neodyymilasin optisista ominaisuuksista [35] [36] .

Vuonna 1927 tšekkiläinen valmistaja Leo Moser yrityksessään Moser aloitti ensimmäisenä epätavallisesta lasista valmistettujen koriste-esineiden ja astioiden kaupallisen tuotannon. Amerikkalaiset valmistajat seurasivat esimerkkiä 1930-luvulla [2] .

1930-luvun alussa saksalainen yritys Auer käytti ensimmäisenä lasin optisia ominaisuuksia siviili- ja sitten sotilaslaseissaan [22] . Seuraavina vuosina neodyymiaurinkolaseja valmistivat monet tunnetut tuotemerkit ( Cazal , Persol , Ray-Ban , Revo ) , lasinpuhaltajien lasilinssejä Phillips ja Schott AG . Valosuodattimia filmille ja valokuvaukselle ovat valmistaneet Marumi , Hoya , Kenko , Schneider , Phillips , Tiffen tähtitieteellisiin havaintoihin - Baader .

1960-luvulla neodyymilasien ja keinotekoisten granaattien havaittua kykyä tuottaa lasersäteilyä alettiin käyttää laserinstallaatioiden luomiseen. Bell Laboratories [37] olivat edelläkävijöitä täällä , sitten, koska mahdollisuutta käyttää laseria sotilasasioissa, lämpöydinenergiassa ja monissa muissa asioissa, muut tieteelliset organisaatiot ja yritykset, mukaan lukien Neuvostoliitossa ( GOI , LITMO ja muut ). ) liittyi laserkokeisiin .

Haetaan

Neodyymilasin valmistukseen käytettävän lasin sulatuspanoksen lisäaineiden koostumus vaihtelee sen käyttötarkoituksen mukaan. Esimerkiksi didyymilasin valmistukseen käytetään niin kutsuttua "didimiä" ( didymium ) - harvinaisten maametallien seosta, joka koostuu noin 50 % lantaanista , 33,5 % neodyymistä, 9,5 % praseodyymistä , 7,0 % samariumista ja muista elementit [14 ] .

Harmaa lasi sulatetaan lisäämällä neodyymi- ja praseodyymioksideja [27] .

Purppuraa ja ametistilasia saadaan lisäämällä seokseen puhdasta neodyymioksidia eri suhteissa.

Visuaaliset tehosteet

Aleksandriittiefekti

Valonläpäisyominaisuudet

Valonlähteet ilman neodyymilaseja

Valonlähteet neodyymilasien läpi

Näkymä esineistä ilman neodyymilaseja

Samat esineet neodyymilasien läpi ilman polarisaatiota

1930-luvun neofaanituotelehtiset

Kirjallisuus

  1. Charles Bray. Lasin sanakirja: materiaalit ja tekniikat  (englanti) . - University of Pennsylvania Press , 2001. - S. 102. - ISBN 0-8122-3619-X .
  2. 1 2 Kameleonttilasi muuttaa väriä . Haettu 6. kesäkuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 3. huhtikuuta 2008.
  3. Günther Georgens Rätsel-Ergänzungs-Lexikon . Haettu 30. tammikuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 5. maaliskuuta 2016.
  4. 1 2 Moottoriajoneuvon taustapeili. Patentti US 5844721A . Haettu 23. lokakuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016.
  5. Gouras, P. ja E. Zrenner; "Värinäkö: Katsaus neurofysiologisesta näkökulmasta"; in Progress in Sensor Physiology 1; Springer-Verlag, Berliini-Heidelberg-New York, 1981
  6. Suosittu kemiallisten alkuaineiden kirjasto. Neodyymi . Käyttöpäivä: 18. kesäkuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016.
  7. Weyl, W.A., s. Värilliset lasit. - M. - L .: Society of Glass tech., 1999. - S. 221-222. — 541 s. — ISBN 0-900682-06-X .
  8. Schubert G. Human Physiology in Flight = Schubert G. Physiologie des menscheen im flugzeug / M. I. Tsidiks. - M. - L .: Biomedgiz, 1937. - S. 182. - 204 s.
  9. Ruskeiden neodyymilinssien valon absorptio . Haettu 27. syyskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 28. tammikuuta 2016.
  10. Optinen suodatinyhdistelmä parantaa värien erottelua. US3877797A . Käyttöpäivä: 16. joulukuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 23. lokakuuta 2016.
  11. Spedding F., Daan A. Harvinaiset maametallit. - M . : Metallurgy, 1965. - S. 476. - 612 s.
  12. Harvinaiset maametallit. la artikkeleita. - M . : Ulkomaisen kirjallisuuden kustantaja, 1957. - S. 397.
  13. Savitsky E. M., Terekhova V. F., Burov I. V., Markova I. A., Naumkin O. P. Harvinaisten maametallien seokset / Toim. prof. kemian tohtori. Tieteet E. M. Savitsky. - M. : Neuvostoliiton tiedeakatemian kustantamo, 1962. - S. 214, 215. - 269 s.
  14. 1 2 Lukashev K. I. Harvinaiset metallit ja niiden käyttö teollisuudessa. - Minsk: Kustantaja Acad. BSSR:n tieteet, 1956. - S. 143. - 180 s.
  15. Matalapaineisen natriumlampun emissiospektri
  16. Karlov N. V. Neodyymilaser // Physical Encyclopedia / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M .: Suuri venäläinen tietosanakirja , 1992. - T. 3. - S. 320-321. — 672 s. - 48 000 kappaletta.  — ISBN 5-85270-019-3 .
  17. Spedding F., Daan A. Harvinaiset maametallit. - M . : Metallurgy, 1965. - S. 550. - 612 s.
  18. Monikaistainen kontrastia parantava valosuodatin ja polarisoitu aurinkolasilinssi, jotka sisältävät saman US 8210678 B1:n . Käyttöpäivä: 17. tammikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 29. tammikuuta 2016.
  19. Polarisoitu kontrastia parantava aurinkolasilinssi. Patentti US 7597441B1 . Käyttöpäivä: 17. tammikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 30. tammikuuta 2016.
  20. Tehostettu värikontrastilinssi US 7372640 B2 . Käyttöpäivä: 17. tammikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 31. tammikuuta 2016.
  21. Väriä parantava polarisoitu linssi US 6145984 A . Käyttöpäivä: 17. tammikuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 29. tammikuuta 2016.
  22. 1 2 3 Schubert G. Human Physiology in Flight = Schubert G. Physiologie des menscheen im flugzeug / M. I. Tsidiks. - M. - L .: Biomedgiz, 1937. - S. 112, 113. - 204 s.
  23. Dannmeyer, F.; "Das Neophanglas als nautisches Hilfsmittel bei unklarer Sicht"; Die Glashutte; 1934; numero 4; s. 49-50
  24. Stepanov I. S. "Harvinaiset metallit" - uusimman tekniikan materiaalit. - M. : TSIIN, 1956. - S. 31. - 60 s.
  25. Didymium lasit lasin työstämiseen . Haettu 30. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 12. joulukuuta 2017.
  26. Andrea Sella - Lasinpuhallus- ja Didymium-lasit . Haettu 30. syyskuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 11. elokuuta 2017.
  27. 1 2 Savitsky E. M., Terekhova V. F., Burov I. V., Markova I. A., Naumkin O. P. Harvinaisten maametallien seokset / Toim. prof. kemian tohtori. Tieteet E. M. Savitsky. - M. : Neuvostoliiton tiedeakatemian kustantamo, 1962. - S. 214. - 269 s.
  28. Moottoriajoneuvon taustapeili. US-patentti 5844721 . Haettu 23. lokakuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016.
  29. Ohutpeili ja Nd2O3 seostettu lasi. US 6881489B2 . Haettu 23. lokakuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 4. maaliskuuta 2016.
  30. Vähentynyt heijastus neodyymioksidia sisältävä ikkunalasi. US 6416867 B1
  31. Neodyymioksidiseostettu moottoriajoneuvojen tuulilasi ja turvalasimateriaali. US 6450652B1 . Haettu 23. lokakuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 30. tammikuuta 2016.
  32. Faye, Eleanor; "Uusi valonlähde"; New Yorkin sokeiden yhdistys; New York, NY; päivätty; yksi sivu
  33. Cohen, Jay M. ja Bruce P. Rosenthal; "Arviointi hehkulampun neodyymivalonlähteestä heikossa valossa näkevän väestön lähipisteen suorituskyvystä"; Journal of Visual Rehabilitation; Voi. 2, ei. neljä; 1988; s. 15-21
  34. Kurilov V.V. , Mendeleev D.I. Didimium, kemiallinen alkuaine // Encyclopedic Dictionary of Brockhaus and Efron  : 86 osassa (82 osaa ja 4 lisäosaa). - Pietari. , 1890-1907.
  35. Weyl, Woldemar A.; Värilliset lasit; Dawson's of Pall Mall; Lontoo; 1959; S. 219
  36. Weidert, F.; "Das Absorptionsspektrum von Didymglasern bei verschiendenartiger Zusammensetzung des Grundglases"; Zeithschrift f. Wiss. valokuva; 1921-22; Voi. 21; s. 254-264
  37. Geusic, JE; Marcos, HM; Van Uitert, LG Laservärähtelyt nd-seostetussa yttriumalumiinissa, yttriumgalliumissa ja gadoliniumgranaateissa   // Applied Physics Letters  : Journal. - 1964. - Voi. 4 , ei. 10 . - s. 182 . - doi : 10.1063/1.1753928 . - .

Linkit