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激光组件与材料

我国测定激光材料“镱”原子量 成为新的国际标准

星之球激光 来源:科技日报2015-11-27 我要评论(0 )   

元素周期表是我们中学时就学过的知识。它揭示了化学世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。而元素原子量是自然科学中的基本常...

  元素周期表是我们中学时就学过的知识。它揭示了化学世界的秘密,把一些看来似乎互不相关的元素统一起来,组成了一个完整的自然体系。而元素原子量是自然科学中的基本常数,测量原子量的水平是一个国家基础研究能力的标志之一。
世界上最精密的钟表——镱元素晶格原子钟,理论上可达到运转137亿年误差不足一秒的精确度。
  国际同位素丰度与原子量委员会(IUPAC CIAAW)近日发布公告,中国计量科学研究院建立的镱同位素丰度校正质谱法测量工作被评为最佳测量,采用该方法测量的镱原子量标准值为173.045,被确定为新的镱原子量国际标准值。至此,在元素周期表63种多同位素元素中,已有锑、铕、铈、硒、镱等10种元素的同位素组成和原子量国际标准值采用了该院的测量结果,标志着我国同位素测量水平已处于国际领先行列。
  中国计量科学研究院化学所王军研究员告诉记者,修改前的镱原子量173.054是基于2006年澳大利亚科学家采用热电离质谱方法的测定结果,但与先后发表的镱同位素应用分析数据有明显差异。 CIAAW在2013年就指出要密切关注镱同位素的测定进展。
  王军介绍,近几十年来,原子量测定主要依赖于同位素丰度测量技术的发展。同位素丰度可反映元素在自然熔化、蒸发、沉淀以及食物链传递过程中的变化,是元素特有的“指纹”。
  中国计量院针对在该测量中发现的技术问题,以及尚无镱同位素标准物质,导致镱同位素应用中测量数据缺乏可比性的现状,开展了准确测定镱同位素组成的研究。通过精密测量和可靠的测量系统偏差校正,使得镱原子量的不确定度降低一个数量级,并提高了标准值的正确度,研制了镱同位素比标准物质(GBW04623),填补了该计量标准的国际空白,并被CIAAW 采纳为最佳测量。
  虽然“镱”对大多数公众来说显得很陌生。但是“镱”的重要性却不容忽视。“镱是我国贮量丰富的稀土元素,在光纤通讯和激光技术等领域广泛应用。”王军告诉记者。比如,掺镱激光玻璃是制造高功率和高性能激光武器的重要基础材料,掺镱光纤的光放大倍数远大于传统光纤等。
  随着同位素测量精度的提高,镱及其他稀土元素已被用于地球和天体物质中同位素组成差异研究,探讨太阳系的物质来源与演化序列。“镱同位素组成以及原子量的测量技术和计量标准,为其广泛深入应用,解释科学现象和问题提供了可靠的基础性依据。”王军表示。
  在科技部等有关部门支持下,我国的同位素测量技术取得长足进步,目前已建立3项同位素测量相关社会公用计量标准,研制了锌、硒、钐、镉和镱共45种系列同位素国家一级标准物质,初步构建了我国同位素计量溯源标准体系,24项校准与测量能力(CMC)获得了国际互认,中国计量院被IUPAC CIAAW列入同位素标准物质来源的行列,为相关测量量值的可比性和可靠性提供了有力保障。

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激光材料原子量掺镱光纤

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