铒

铒元素符号Er，原子序数68，在化学元素周期表中位于第6周期、镧系（IIIB族）11号，原子量167.26，元素名来源于钇土的发现地。 铒1843年瑞典科学家莫桑德尔用分级沉淀法从钇土中发现铒的氧化物，1860年正式命名。铒在地壳中的含量为0.000247%，存在于许多稀土矿中。有六种天然同位素：铒162、164、166、167、168、170。

发现人：莫桑德尔（C.G.Mosander）

发现年代：1843年

发现过程：1843年，由莫桑德尔（C.G.Mosander）发现。他原来将铒的氧化物命名为氧化铽，因此，早期德文献中，氧化铽和氧化铒是混同的。直到1860年以后，才得纠正。

在发现镧的同一时期里，莫桑德尔对最初发现的钇进行了分析研究，并于1842年发表报告，明确最初发现的钇土不是单一的元素氧化物，而是三种元素的氧化物。他把其中的一种仍称为钇土，其中一种命名为erbia（铒土）。元素符号定为Er。它的命名来源和钇一样，出自最初发现钇矿石的产地，瑞典斯德哥尔摩附近的小镇乙特比（Ytterby）。铒和另两个元素镧、铽的发现打开了发现稀土元素的第二道大门，是发现稀土元素的第二阶段。他们的发现是继铈和钇两个元素后又找到稀土元素中的三个。

应用领域

它得氧化物Er2O3为玫瑰红色，用来制造陶器得釉彩。陶瓷业中使用氧化铒产生一种粉红色的釉质。铒在核工业中也有一些应用，还能作为其他金属的合金成分。例如钒中掺入铒能够增强其延展性。

目前铒最突出的用途是制造掺铒光纤放大器（ErbiumDopantFiberAmplifier，简称EDFA）。掺饵光纤放大器（EDFA）是1985年英国南安普顿大学首先研制成功的，它是光纤通信中最伟大的发明之一，甚至可以说是当今长距离信息高速公路的“加油站”。掺饵光纤是在石英光纤中掺入少量稀土元素铒离子（Er3+），它是放大器的核心。掺铒光纤放大光信号的原理是：当Er3+受到波长980nm或1480nm的光激发吸收泵浦光的能量后，由基态跃迁到高能级的泵浦态。由于粒子在泵浦态的寿命很短，很快以非辐射的方式由泵浦态驰豫到亚稳态，粒子在该能带有较长的寿命，逐渐积累。当有1550nm信号光通过时，亚稳态的Er3+离子以受激辐射的方式跃迁到基态，也正好发射出1550nm波长的光。这种从高能态跃迂至基态时发射的光补充了衰减损失的信号光，从而实现了信号光在光纤传播过程中随着衰减又不间断地被放大。

将铒掺入普通石英光纤，再配以980纳米或1480纳米两种波长的半导体激光器，就基本构成了直接放大1550nm光信号的放大器。石英光纤可传送各种不同波长的光，但光衰率不一样，1550nm频带的光在石英光纤中传输时光衰减率最低（仅为0.15分贝/公里），衰减率几乎是下限极限。因此，光纤通信以1550nm波长的光作信号光时，光的损失最小。所以，光纤中只要掺杂几十至几百ppm的铒，就能够起到补偿通讯系统中光损耗的作用。掺铒光纤放大器就如同一个光的“泵站”，使光信号一站一站毫不减弱地传递下去，从而顺畅地开通了现代长距离大容量高速光纤通讯的技术通道。

铒的另一个应用热点是激光，尤其是用作医用激光材料。铒激光是一种固体脉冲激光，波长为2940nm，能被人体组织中的水分子强烈吸收，从而用较小的能量获得较大的效果，可以非常精确地切割、磨削和切除软组织。铒YAG激光还被用做白内障摘除。因为白内障晶体的主要成分是水，铒激光能量低，易被水吸收，将是一种很有发展前景的摘除白内障的手术方法。铒激光治疗仪正为激光外科开辟出越来越广阔的应用领域。

铒还可用作稀土上转换激光材料的激活离子。铒激光上转换材料又分为单晶(氟化物、含氧盐)和玻璃(光纤)两类，如掺铒的铝酸钇（YAP：Er3+）晶体和掺杂Er3+的ZBLAN氟化物（ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF）玻璃光纤等，现在均已经实用化。BaYF5:Yb3+，Er3+可将红外线转成可见光，这种多光子上转换发光材料已成功地用于夜视仪。