鎢應用於核聚變裝置優勢
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- 分類：鎢的知識
- 發佈於：2015-07-22, 週三 16:55
- 作者 wenjing
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受控熱核聚變能的利用是公認的有望解決人類未來能源需求的主要途徑，材料問題是決定聚變能能否開發成功的關鍵之一，其中包括“面向等離子體材料” （PFM）。這種材料是在核聚變反應裝置中直接面對等離子體的第一壁、偏濾器及限制器的裝甲材料。PFM的主要功能是：有效控制進入等離子體的雜質；有效移走輻射到材料表面的熱；保護非正常停堆時其他部件免受等離子體轟擊而損壞。
目前使用的PFM可分為低原子序數（低Ｚ）材料和高原子序數（高Ｚ）材料兩大類。 PFM關係到等離子體的穩定性及第一壁結構材料和元件的安全。低Z材料在中子輻照的條件下會引發鈹晶體結構的變化並引起腫脹以及性能惡化，如韌性降低、導熱率降低等；同時，由於一些低Ｚ材料有毒，其未來的應用受到限制。
如果邊緣等離子體溫度低到使PFM的濺射產額不足以威脅等離子體的程度，就可使用高原子序數的難熔金屬或合金。近年來,隨著人們對等離子體約束水準的提高以及偏濾器位形的發展,等離子體邊緣的溫度已經降低到鎢發生物理濺射的臨界溫度以下。作為高Ｚ材料的鎢因其高熔點和高導熱率、低濺射率、低氚滯留、無化學刻蝕以及高的抗等離子體沖刷能力等，鎢或鎢合金材料被應用於核聚變裝置中作為面向等離子體材料而顯示出突出的綜合優勢。
圖為製造核聚變裝置面向等離子體鎢材料。
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鎢酸鉀
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- 發佈於：2015-07-22, 週三 15:58
- 作者 xiaoshan
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鎢酸鉀是白色或無色的結晶粉末，是一種單斜晶結構。它的物理性質如下所示：分子式：K2O4W,分子量：326.0342，密度：3.12g/ml,熔點：921℃，溶解性：易溶于水，不溶于醇。K2O4W應密封在儲藏器中，且將其置放在陰凉、乾燥的地方，同時要避免接觸氧化鎢、水分或者潮濕。另外它對于水體是由危害的，如果沒有相關政府部門的許可不得將材料排入周圍環境。
鎢酸鉀主要用于分析試劑、生物鹼的沉澱劑，也用于鎢的精緻和青銅的製造。
鎢酸鉀的製備方法如下所示：
1.將重鉻酸鉀（K2Cr2O7）與鎢粉混合，反應得到鎢酸鉀和三氧化二鉻。
2.W與KOH作用可得鎢酸鉀。
W與KOH溶液反應時，如果無氧參與則無反應，含氧時稍有作用。但是有氧化劑（如KNO3、KNO2、KClO3、PbO2等）存在時可激烈反應。
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稀土雙摻鎢酸鈣多晶的製備
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- 發佈於：2015-07-22, 週三 14:54
- 作者 xinyi
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以下為稀土雙摻鎢酸鈣Zn0.1Ca0.9WO4：Ho3+/Yb3+多晶的製備以及稀土離子的摻雜濃度。
該實驗以ZnO、CaO、WO3、Ho2O3和Yb2O3粉末為原料，通過高溫固相反應法製備稀土雙摻的Zn0.1Ca0.9WO4多晶。固定Yb3+離子濃度為4mol%不變，研究Ho3+離子濃度與上轉換發光性能的關係。稀土離子的摻雜濃度如表 1所示。
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稀土雙摻鎢酸鈣多晶的上轉換穩態光譜分析1
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- 發佈於：2015-07-22, 週三 14:58
- 作者 xinyi
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以下為稀土雙摻鎢酸鈣Zn0.1Ca0.9WO4：Ho3+/Yb3+多晶的上轉換穩態光譜的分析。
在980nm光源激發下，對Zn0.1Ca0.9WO4：Ho3+/Yb3+樣品進行上轉換穩態光譜測試，測試範圍500~750nm，測試結果如圖1所示。
由圖1可以看出，Zn0.1Ca0.9WO4：Ho3+/Yb3+多晶在545nm處有明顯的綠光發射峰，這個波長的綠光發射對應Ho3+離子的5S2,5F4→5I8能級躍遷。在659nm處出現了比綠光強度稍大的紅光發射峰，這個波長的紅光發射峰對應於Ho3+離子的5F5→5I8能級躍遷。摻雜的Ho3+由於受到基質晶體場的作用而發生能級劈裂，因此綠光和紅光發射峰均出現劈裂的現象。
由於Ho3+離子的能級不能直接吸收980nm激發波長傳遞的能量，需要通過Yb3+離子的敏化作用傳遞能量，從而實現能級躍遷，因此Ho3+離子和Yb3+離子的比例直接影響上轉換發光強度。測試樣品固定Yb3+離子濃度為4mol％不變，逐漸增大Ho3+離子的濃度。由圖中可以看出，隨著Ho3+離子濃度的增加，綠光和紅光的發光強度均增大。當Ho3+離子濃度為0.4mol%時，綠光和紅光發光強度均達到最大值，此後再增加Ho3+離子濃度，發光強度逐漸減小。這是由於當Ho3+離子濃度較小時，Yb3+離子相對於Ho3+離子濃度較大，很多Yb3+離子沒有被充分利用且Yb3+離子間距離較小，兩個相鄰的Yb3+離子組成一對，發生合作敏化作用，能量傳遞效率降低，因此發光較弱。當Ho3+離子濃度過大時，Yb3+離子傳遞給每個Ho3+離子的平均能量減少，很難發生能級躍遷，因此上轉換發光強度減弱。當Ho3+離子和Yb3+離子濃度比為1：10時，上轉換發光強度最強。
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稀土雙摻鎢酸鈣多晶的製備及發光性能研究
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- 作者 xinyi
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以下為稀土雙摻鎢酸鈣Zn0.1Ca0.9WO4多晶的製備及發光性能研究背景。
轉換能將波長較長的射線以短波形式發射出來，最常見的是將近紅外或紅外光轉換為可見光或紫外光。在紅外波段中，980 nm二極體雷射器由於其廉價性及轉換效率高而被廣泛應用，但Ho3+、Tm3+離子不能直接吸收980nm雷射器提供的能量，需要敏化劑進行能量傳遞。Yb3+離子是目前應用最廣泛的敏化離子，其簡單的能級結構能有效地將能量傳遞給啟動離子，進行兩光子或多光子連續能量傳遞。從而使啟動離子發生能級躍遷，發射特定波長的光，上轉換發光效率提高。
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