Óxido de tulio

Descripción general

El óxido de tulio (Tm₂O₃) es un polvo de color blanco a verde pálido famoso por su papel en la generación de luz láser de infrarrojo medio (MIR) y la mejora del rendimiento óptico en dispositivos de alta tecnología. Con un número CAS de 12036-44-1 y un peso molecular de 385,86 g/mol, este óxido de tierras raras ofrece niveles de pureza del 99,9% al 99,99% (4N), presentando un punto de fusión de 2050°C y una densidad de 9,17 g/cm³. Su capacidad única para absorber y emitir en el espectro MIR (1,8-2,0 μm) lo convierte en un componente crítico en láseres médicos y sistemas de monitoreo ambiental.

Características

Rendimiento óptico MIR : la transferencia eficiente de energía en iones Tm³+ permite una fuerte emisión a 1940 nm, ideal para tejidos que absorben agua en aplicaciones médicas.

Alta conductividad térmica : la conductividad térmica superior en comparación con la mayoría de los óxidos de tierras raras garantiza una disipación de calor efectiva en los cristales láser durante el funcionamiento continuo, lo que reduce los efectos de las lentes térmicas.

Pureza química : Los rigurosos procesos de purificación controlan las impurezas de los metales de transición como el hierro y el cobre, evitando la extinción de la fluorescencia y mejorando la estabilidad de la salida del láser.

Morfología de partículas controlable : Disponible en tamaños de partículas de escala nanométrica a micrométrica, adaptándose a diferentes procesos de preparación como sol-gel y sinterización por prensado en caliente.

Resistencia a la oxidación : Mantiene la estabilidad en ambientes atmosféricos de alta temperatura, adecuado como material de recubrimiento para dispositivos ópticos en condiciones adversas.

Aplicaciones

Sistemas láser médicos : dopados en YAG o matrices de vidrio para fabricar láseres Tm:YAG para cirugías mínimamente invasivas como rejuvenecimiento de la piel y cierre vascular, utilizando una fuerte absorción de agua a 1940 nm para una ablación precisa del tejido.

Sensores de gases ambientales : integrados en láseres semiconductores sintonizables para detectar gases de efecto invernadero como CO y CH₄ en emisiones industriales, lo que facilita el monitoreo y control de las emisiones de carbono.

Recubrimientos ópticos : se utilizan como objetivo de pulverización catódica para preparar recubrimientos antirreflectantes infrarrojos para lentes en dispositivos de visión nocturna y cámaras termográficas, mejorando la transmisión de luz en el rango de longitud de onda de 8 a 14 μm.

Compuestos cerámicos : combinados con alúmina y circonio para producir cerámicas de alta resistencia para revestimientos de hornos de alta temperatura y componentes mecánicos resistentes al desgaste, equilibrando la conductividad térmica y la estabilidad química.

Investigación y desarrollo : sirve como material de sonda fluorescente para imágenes biomédicas, lo que permite la detección no destructiva de tejido profundo mediante luminiscencia de conversión ascendente.

Preguntas frecuentes

P: ¿Cuál es la concentración típica de dopaje de Tm₂O₃ en cristales láser??

R: Las concentraciones suelen oscilar entre 0,5% y 5% (relación molar), según el ancho de banda de ganancia requerido y el tamaño del cristal; Se prefieren concentraciones más bajas para aplicaciones de alta potencia para reducir la autoabsorción.

P: ¿Se puede utilizar el óxido de tulio en láseres de fibra de vidrio??

R: Sí, sus partículas a nanoescala se pueden dispersar uniformemente en fibras de sílice para preparar amplificadores de fibra dopada con Tm (TDFA) para aumentar la intensidad de la señal en la banda MIR.

P: ¿Cómo afecta la humedad al almacenamiento de Tm₂O₃??

R: Si bien tiene baja higroscopicidad, la exposición prolongada a alta humedad puede causar una ligera aglomeración. Se recomienda almacenarlo en una caja seca o en una bolsa a prueba de humedad con una humedad controlada por debajo del 30% RH.

P: ¿Existe alguna diferencia de rendimiento entre los grados de pureza 3N y 4N??

R: Los productos de grado 4N exhiben una menor extinción de la fluorescencia y una mayor eficiencia cuántica en aplicaciones láser debido a menos impurezas (especialmente iones de metales de transición <10 ppm), lo que los hace adecuados para dispositivos de alta gama.

P: ¿Podemos solicitar un tamaño de partícula personalizado para aplicaciones de recubrimiento??

R: Se admiten distribuciones de tamaño de partículas personalizadas (50 nm-5 μm). Proporcione rangos de tamaño y procesos de aplicación específicos, y nuestro equipo de I+D optimizará los parámetros de síntesis para satisfacer sus necesidades.

Nombre del material	Óxido de tulio
Fórmula	Tm2O3
No. CAS	12036-44-1
EINECS N°.	234-851-6
Peso molecular	385.87
Densidad	8,6 g/cm3
Punto de fusión	2341°C
Punto de atornillado	3945°C
Apariencia	polvo blanco
Pureza/Especificación (Tm2O3/REO)	99%-99,999%
Solubilidad	baja solubilidad en agua, fácilmente soluble en ácido.

Óxido de tulio Tm₂O₃
Pureza		2N	2N5	3N	3N5	4N
REO%mín.		99	99	99	99	99
Tm2O₃/REO%mín.		99	99.5	99.9	99.95	99.99
Impurezas de tierras raras %máx.	DyzO3	totales 1.0	Total 0,5	Total 0,1	Total 0,05	0.0005
	HO₂O3					0.0005
	Er2O3					0.0005
	Yb₂O₃+Lu₂O3					0.007
	Y2O3					0.0005
	Otras    impurezas de tierras raras/%					0.001
Impurezas de tierras no raras %máx.	Fe₂O3	0.07	0.05	0.01	0.002	0.0005
	SiO₂	0.05	0.05	0.01	0.005	0.005
	cao	0.05	0.05	0.03	0.01	0.005
	Connecticut	0.05	0.05	0.05	0.03	0.02
L.0.1%Máx.		1	1	1	1	1