Oxyde de thulium

Aperçu

L'oxyde de thulium (Tm₂O₃) est une poudre blanche à vert pâle célèbre pour son rôle dans la génération de lumière laser infrarouge moyen (MIR) et l'amélioration des performances optiques des appareils de haute technologie. Avec un numéro CAS de 12036-44-1 et un poids moléculaire de 385,86 g/mol, cet oxyde de terre rare offre des niveaux de pureté de 99,9 % à 99,99 % (4N), avec un point de fusion de 2050°C et une densité de 9,17 g/cm⊃3 ;. Sa capacité unique à absorber et à émettre dans le spectre MIR (1,8-2,0 μm) en fait un composant essentiel des lasers médicaux et des systèmes de surveillance environnementale.

Caractéristiques

Performance optique MIR : un transfert d'énergie efficace dans les ions Tm³+ permet une forte émission à 1940 nm, idéal pour les tissus absorbant l'eau dans les applications médicales.

Conductivité thermique élevée : une conductivité thermique supérieure à celle de la plupart des oxydes de terres rares garantit une dissipation efficace de la chaleur dans les cristaux laser pendant un fonctionnement continu, réduisant ainsi les effets de lentille thermique.

Pureté chimique : des processus de purification rigoureux contrôlent les impuretés des métaux de transition comme le fer et le cuivre, empêchant l'extinction de la fluorescence et améliorant la stabilité de la sortie laser.

Morphologie des particules contrôlable : disponible dans des tailles de particules allant de l'échelle nanométrique à l'échelle micrométrique, s'adaptant à différents processus de préparation tels que le frittage sol-gel et à chaud.

Résistance à l'oxydation : maintient la stabilité dans les environnements atmosphériques à haute température, adapté comme matériau de revêtement pour les dispositifs optiques dans des conditions difficiles.

Applications

Systèmes laser médicaux : dopés dans des matrices YAG ou en verre pour fabriquer des lasers Tm:YAG pour des chirurgies mini-invasives telles que le resurfaçage de la peau et la fermeture vasculaire, en utilisant une forte absorption d'eau à 1940 nm pour une ablation précise des tissus.

Capteurs de gaz environnementaux : intégrés dans des lasers à semi-conducteurs accordables pour détecter les gaz à effet de serre comme le CO et le CH₄ dans les émissions industrielles, facilitant ainsi la surveillance et le contrôle des émissions de carbone.

Revêtements optiques : utilisés comme cible de pulvérisation pour préparer des revêtements antireflet infrarouges pour les lentilles des appareils de vision nocturne et des caméras thermiques, améliorant la transmission de la lumière dans la plage de longueurs d'onde de 8 à 14 μm.

Composites céramiques : combinés avec l'alumine et la zircone pour produire des céramiques à haute résistance pour les revêtements de fours à haute température et les composants mécaniques résistants à l'usure, équilibrant la conductivité thermique et la stabilité chimique.

Recherche et développement : sert de matériau de sonde fluorescente pour l'imagerie biomédicale, permettant une détection non destructive des tissus profonds grâce à une luminescence à conversion ascendante.

FAQ

Q : Quelle est la concentration de dopage typique de Tm₂O₃ dans les cristaux laser?

R : Les concentrations varient généralement entre 0,5 % et 5 % (rapport molaire), en fonction de la bande passante de gain requise et de la taille des cristaux ; des concentrations plus faibles sont préférées pour les applications à haute puissance afin de réduire l’auto-absorption.

Q : L’oxyde de thulium peut-il être utilisé dans les lasers à fibre de verre?

R : Oui, ses particules nanométriques peuvent être uniformément dispersées dans des fibres de silice pour préparer des amplificateurs à fibre dopée au Tm (TDFA) pour augmenter la force du signal dans la bande MIR.

Q : Comment l’humidité affecte-t-elle le stockage du Tm₂O₃?

R : Bien qu’il ait une faible hygroscopique, une exposition à long terme à une humidité élevée peut provoquer une légère agglomération. Il est recommandé de le stocker dans une boîte sèche ou un sac étanche à l'humidité avec une humidité contrôlée inférieure à 30 % HR.

Q : Y a-t-il une différence de performances entre les grades de pureté 3N et 4N ??

R : Les produits de qualité 4N présentent une extinction de fluorescence plus faible et une efficacité quantique plus élevée dans les applications laser en raison de moins d'impuretés (en particulier les ions de métaux de transition <10 ppm), ce qui les rend adaptés aux appareils haut de gamme.

Q : Pouvons-nous demander une taille de particule personnalisée pour les applications de revêtement?

R : Les distributions granulométriques personnalisées (50 nm-5 μm) sont prises en charge. Veuillez fournir des gammes de tailles et des processus d'application spécifiques, et notre équipe R&D optimisera les paramètres de synthèse pour répondre à vos besoins.

Nom du matériau	Oxyde de thulium
Formule	Tm2O3
N° CAS	12036-44-1
Numéro EINECS.	234-851-6
Poids moléculaire	385.87
Densité	8,6 g/cm3
Point de fusion	2341°C
Point de boulonnage	3945°C
Apparence	Poudre blanche
Pureté/Spécification (Tm2O3/REO)	99 % -99,999 %
Solubilité	faible solubilité dans l'eau, facilement soluble dans l'acide.

Oxyde de thulium Tm₂O₃
Pureté		2N	2N5	3N	3N5	4N
RÉO%min		99	99	99	99	99
Tm2O₃/REO%min.		99	99.5	99.9	99.95	99.99
Impuretés de terres rares %max.	DyzO3	Total 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
	Autres    impuretés de terres rares/%					0.001
Impuretés non-terres rares %max.	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
	CT	0.05	0.05	0.05	0.03	0.02
L.0,1%Max.		1	1	1	1	1