铒（Er）

1843年，瑞典的莫桑德发现了铒元素（Erbium）。铒的光学性质非常突出，一直是人们关注的问题：

1、Er³⁺在1550nm处的光发射具有特殊意义，因为该波长正好位于光纤通讯的光学纤维的最低损失，铒离子（Er³⁺） 受到波长980nm、1480nm的光激发后，从基态4I15/2跃迁至高能态4I13/2，当处于高能态的Er3+再跃迁回至基态时发射出1550nm 波长的光，石英光纤可传送各种不同波长的光，但不同的光光衰率不同，1550nm频带的光在石英光纤中传输时光衰减率最低（0.15分贝/公里），几乎为 下限极限衰减率。因此，光纤通信在1550nm处作信号光时，光损失最小。这样，如果把适当浓度的铒掺入合适的基质中，可依据激光原理作用，放大器能够补 偿通讯系统中的损耗，因此在需要放大波长1550nm光信号的电讯网络中，掺铒光纤放大器是必不可少的光学器件，目前掺铒的二氧化硅纤维放大器已实现商业 化。据报道，为避免无用的吸收，光纤中铒的掺杂量几十至几百ppm。光纤通信的迅猛发展，将开辟铒的应用新领域。

2、另外掺铒的激光晶体及其输出的1730nm激光和1550nm激光对人的眼睛安全，大气传输性能较好，对战场的硝烟穿透能力较强，保密性好，不易被敌人探测，照射军事目标的对比度较大，已制成军事上用的对人眼安全的便携式激光测距仪。

3、Er³⁺加入到玻璃中可制成稀土玻璃激光材料，是目前输出脉冲能量最大，输出功率最高的固体激光材料。

4、Er³⁺还可做稀土上转换激光材料的激活离子。


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钬（Ho）

十九世纪后半叶，由于光谱分析法的发现和元素周期表的发表，再加上稀土元素电化学分离工艺的进展，更加促进了新的稀土元素的发现。1879年，瑞典人克利夫发现了钬元素并以瑞典首都斯德哥尔摩地名命名为钬（holmium）。

钬的应用领域目前还有待于进一步开发，用量不是很大，最近，包钢稀土研究院采用高温高真空蒸馏提纯技术，研制出非稀土杂质含量很低的高纯金属钬Ho/ΣRE＞99.9%。目前钬的主要用途有：

1、用作金属卤素灯添加剂，金属卤素灯是一种气体放电灯，它是在高压汞灯基础上发展起来的，其 特点是在灯泡里充有各种不同的稀土卤化物。目前主要使用的是稀土碘化物，在气体放电时发出不同的谱线光色。在钬灯中采用的工作物质是碘化钬，在电弧区可以 获得较高的金属原子浓度，从而大大提高了辐射效能。

2、钬可以用作钇铁或钇铝石榴石的添加剂。

3、掺钬的钇铝石榴石（Ho：YAG）可发射2μm激光，人体组织对2μm激光吸收率高，几乎 比Hd：YAG高3个数量级。所以用Ho YAG激光器进行医疗手术时，不但可以提高手术效率和精度，而且可使热损伤区域减至更小。钬晶体产生的自由光束可消除脂肪而不会产生过大的热量，从而减少 对健康组织产生的热损伤，据报道美国用钬激光治疗青光眼，可以减少患者手术的痛苦。我国2μm激光晶体的水平已达到国际水平，应大力开发生产这种激光晶 体。

4、在磁致伸缩合金Terfenol-D中，也可以加入少量的钬，从而降低合金饱和磁化所需的外场。

5、另外用掺钬的光纤可以制作光纤激光器、光纤放大器、光纤传感器等等光通讯器件在光纤通信迅猛的今天将发挥更重要的作用。


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镝（Dy）

1886年，法国人波依斯包德莱成功地将钬分离成两个元素，一个仍称为钬，而另一个根据从钬中“难以得到”的意思取名为镝（dysprosium）。镝目前在许多高技术领域起着越来越重要的作用，镝的最主要用途是：

1、作为钕铁硼系永磁体的添加剂使用，在这种磁体中添加2～3%左右的镝，可提高其矫顽力，过去镝的需求量不大，但随着钕铁硼磁体需求的增加，它成为必要的添加元素，品位必须在95%～99.9%左右，需求也在迅速增加。

2、镝用作荧光粉激活剂，三价镝是一种有前途的单发光中心三基色发光材料的激活离子，它主要由两个发射带组成，一为黄光发射，另一为蓝光发射，掺镝的发光材料可作为三基色荧光粉。

3、镝是制备大磁致伸缩合金铽镝铁（Terfenol）合金的必要的金属原料，能使一些机械运动的精密活动得以实现。

4、镝金属可用做磁光存贮材料，具有较高的记录速度和读数敏感度。

5、用于镝灯的制备，在镝灯中采用的工作物质是碘化镝，这种灯具有亮度大、颜色好、色温高、体积小、电弧稳定等优点，已用于电影、印刷等照明光源。

6、由于镝元素具有中子俘获截面积大的特性，在原子能工业中用来测定中子能谱或做中子吸收剂。

7、Dy₃Al₅O₁₂还可用作磁致冷用磁性工作物质。随着科学技术的发展，镝的应用领域将会不断的拓展和延伸。

铽（Tb）

1843年瑞典的莫桑德（Karl G.Mosander）通过对钇土的研究，发现铽元素（Terbium）。铽的应用大多涉及高技术领域，是技术密集、知识密集型的尖端项目，又是具有显著经济效益的项目，有着诱人的发展前景。主要应用领域有：

1、荧光粉用于三基色荧光粉中的绿粉的激活剂，如铽激活的磷酸盐基质、铽激活的硅酸盐基质、铽激活的铈镁铝酸盐基质，在激发状态下均发出绿色光。

2、磁光贮存材料，近年来铽系磁光材料已达到大量生产的规模，用Tb－Fe非晶态薄膜研制的磁光光盘，作计算机存储元件，存储能力提高10～15倍。

3、磁光玻璃，含铽的法拉第旋光玻璃是制造在激光技术中广泛应用的旋转器、隔离器和环形器的关 键材料。特别是铽镝铁磁致伸缩合金（TerFenol）的开发研制，更是开辟了铽的新用途，Terfenol是70年代才发现的新型材料，该合金中有一半 成份为铽和镝，有时加入钬，其余为铁，该合金由美国依阿华州阿姆斯实验室首先研制，当Terfenol置于一个磁场中时，其尺寸的变化比一般磁性材料变化 大，这种变化可以使一些精密机械运动得以实现。铽镝铁开始主要用于声纳，目前已广泛应用于多种领域，从燃料喷射系统、液体阀门控制、微定位到机械致动器、 太空望远镜的调节机构和飞机机翼调节器等领域。


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钆（Gd）

1880年，瑞士的马里格纳克（G.de Marignac）将“钐”分离成两个元素，其中一个由索里特证实是钐元素，另一个元素得到波依斯包德莱的研究确认，1886年，马里格纳克为了纪念钇元 素的发现者研究稀土的先驱荷兰化学家加多林（Gado Linium），将这个新元素命名为钆。

钆在现代技革新中将起重要作用。它的主要用途有：

1、其水溶性顺磁络合物在医疗上可提高人体的核磁共振（NMR）成像信号。

2、其硫氧化物可用作特殊亮度的示波管和x射线荧光屏的基质栅网。

3、在钆镓石榴石中的钆对于磁泡记忆存储器是理想的单基片。

4、在无Camot循环限制时，可用作固态磁致冷介质。

5、用作控制核电站的连锁反应级别的抑制剂，以保证核反应的安全。

6、用作钐钴磁体的添加剂，以保证性能不随温度而变化。另外，氧化钆与镧一起使用，有助于玻璃化区域的变化和提高玻璃的热稳定性。氧化钆还可用于制造电容器、X射线增感屏。

在世界上目前正在努力开发钆及其合金在磁致冷方面的应用，现已取得突破性进展，室温下采用超导磁体、金属钆或其合金为致冷介质的磁冰箱已经问世。


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钨丝灯主要的三种牌号规格：
 

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铕（Eu）

1901年，德马凯（Eugene-Antole Demarcay）从“钐”中发现了新元素，取名为铕（Europium）。这大概是根据欧洲（Europe）一词命名的。氧化铕大部分用于荧光粉。 Eu3+用于红色荧光粉的激活剂，Eu2+用于蓝色荧光粉。现在Y2O2S：Eu3+是发光效率、涂敷稳定性、回收成本等最好的荧光粉。再加上对提高发光 效率和对比度等技术的改进，故正在被广泛应用。近年氧化铕还用于新型X射线医疗诊断系统的受激发射荧光粉。氧化铕还可用于制造有色镜片和光学滤光片，用于 磁泡贮存器件，在原子反应堆的控制材料、屏敝材料和结构材料中也能一展身手。


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钐（Sm）

1879年，波依斯包德莱从铌钇矿得到的“镨钕”中发现了新的稀土元素，并根据这种矿石的名称命名为钐。

钐呈浅黄色，是做钐钴系永磁体的原料，钐钴磁体是最早得到工业应用的稀土磁体。这种永磁体有SmCo₅系和Sm₂Co₁₇系两类。70年代前期发明了SmCo₅系，后期发明了Sm₂Co17 系。现在是以后者的需求为主。钐钴磁体所用的氧化钐的纯度不需太高，从成本方面考虑，主要使用95%左右的产品。此外，氧化钐还用于陶瓷电容器和催化剂方 面。另外，钐还具有核性质，可用作原子能反应堆的结构材料，屏敝材料和控制材料，使核裂变产生巨大的能量得以安全利用。


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钨丝的性能包括高温使用性能、室温使用性能和丝径的一致性。

①高温使用性能。

白炽灯用钨丝的工作温度常在2300～2800℃之间，一般灯泡功率越大，灯丝的工作温度也越高，由此可见，灯丝的工作温度远超过钨丝的再结晶温度，此时，灯丝在其自重的作用下，在两挂钩之间的丝段将产生下垂现象，严重时，灯丝可下垂到与灯泡的玻壳相碰。对于在钨的粉末冶金过程中掺入了少量的钾硅铝的氧化物的掺杂钨丝，虽然其最终的成品丝中的硅和铝的含量只有百万分之几，钾的含量也不过百万分之几十，但用这种掺杂钨丝作的灯丝其下垂程度却可以有极大的改善。其原因是由于掺杂钨丝与未掺杂钨丝再结晶的晶体结构有很大的差别。未掺杂钨丝的再结晶晶体基本上是等轴晶体，而掺杂钨丝的再结晶晶体结构是呈长条状互相搭接的粗大晶粒。从金属材料的高温蠕变理论来看，这种粗长搭接结构的再结晶晶体结构能大大地提高其高温抗下垂的能力。

根据70年代进行的一系列的透射电镜和俄歇能谱仪的研究分析表明，这种掺杂钨丝所特有的粗长搭接结构的再结晶晶体结构的生成与掺杂钨丝中所含有的钾有密切的关系。残存在掺杂钨条中的微量钾在加工中形成与丝轴平行的钾泡列，它阻碍再结晶过程中晶粒的横向长大，因而生成粗长的搭接结构。

白炽灯灯丝的下垂既与掺杂钨丝中的添加元素含量及加工工艺有关，也与灯丝制作过程中的处理工艺有关。钨丝在拉制成成品丝时保留了大量的内应力，在绕制成灯丝时又在钨丝的截面上产生新的不均匀变形的内应力。这些内应力必须在灯丝装架进入泡壳前加以完善的消除，否则灯泡在燃点开始的时候就会使灯丝扭曲、变形和下垂。灯丝的下垂会严重地降低灯泡的发光效率。

②室温使用性能。钨丝的室温使用性能表现在绕丝性能上。钨丝由于其加工流程长,如果工艺管理不善,则很容易使钨丝产生很多细小裂纹或局部变脆，以致绕丝时很容易断裂。由于裂纹所造成的绕丝断裂断口呈须毛状，而由于丝材变脆所造成的断口则呈现晶面闪光状。

③丝径的一致性。钨丝丝径一致性差是使白炽灯泡光电参数超差的一个重要原因，有的还会影响到灯泡的使用寿命。

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节能灯的两极是普通的钨丝钨丝通点发热后，就能发射出电子，在灯管两侧加上比较高的电压,形成电场，这些电子就会在灯管里被加速，形成有一定速度和能量的 电子流，灯管是被抽成真空的，里面充有汞，就是水银电子流中的电子以一定速度打在汞原子上，使汞原子受到激发，变成激发状态的电离子，称为发生了阶跃，激 发状态的汞过了很短的时间就自发地回落到原来的状态。同时释放出紫外线光，紫外线光不能用来照明。

常见的节能灯管有一般的普通灯管及渐为主流的三基色灯管，和白炽灯泡相比都有省电的优点。所不同的是普通灯管的显色性偏低，而三基色的灯管则呈现出自然的阳 光色，并且在显色性及光效率上都更胜过一般的普通灯管。节能灯光源都含有汞。由于汞的沸点很低，在常温下即可蒸发，废弃的荧光灯管破碎后，立即向周围散发 汞蒸气，瞬时可使周围空气中的汞浓度达到每立方米10～20毫克，国家规定的汞在空气中的最高允许浓度为每立方米0.01毫克。汞进入人体后很难被排除。

1、生产过程中和使用废弃后有汞污染，目前西方国家对汞污染是相当的重视。

2、由于是玻璃制品,易破碎，不好运输。不好安装。

3、其耗电量还是嫌大了些。

4、容易损坏，寿命短,节能不省钱这句话就是它的最好写照。

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