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2022-09-14 16:22 |
上海光機(jī)所在雙發(fā)射微晶用于多模式溫度傳感研究方面取得新進(jìn)展
近期，中國(guó)科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光單元技術(shù)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在基于雙發(fā)射中心的多模式溫度傳感研究方面取得新進(jìn)展。團(tuán)隊(duì)圍繞稀土摻雜測(cè)溫材料對(duì)于高相對(duì)靈敏值的需求，提出過渡金屬與稀土離子共摻雜的雙發(fā)射機(jī)制，基于熒光強(qiáng)度比技術(shù)，壽命衰減測(cè)溫以及色坐標(biāo)位移等溫度依賴的經(jīng)驗(yàn)公式，建立多模式自參考溫度測(cè)量體系，實(shí)現(xiàn)了Bi3+/Eu3+共摻雜Ca3Y2Ge3O12微晶在297.8-480K溫度范圍內(nèi)高相對(duì)靈敏度的探測(cè)以及顏色可調(diào)發(fā)光性能的研究。相關(guān)研究成果以“Color-tunable emissions in Bi3+/Eu3+ activated phosphors for multi-mode optical thermometers”為題發(fā)表在Ceramics International。 M'?,] an
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在非接觸式光學(xué)測(cè)溫系統(tǒng)中，熒光強(qiáng)度比技術(shù)（FIR）通過比較兩個(gè)熒光峰間發(fā)光強(qiáng)度的相對(duì)比值進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)，能夠顯著降低由激發(fā)源波動(dòng)，熒光損失等非溫度因素引起的系統(tǒng)誤差，是一種有效的測(cè)溫方法。稀土離子與過渡金屬離子共摻雜的雙發(fā)射中心基于電子構(gòu)型以及與周圍配體的相互作用呈現(xiàn)出不同的光譜特性，能夠彌補(bǔ)稀土離子熱耦合能級(jí)帶隙窄在熒光強(qiáng)度比測(cè)溫方面的不足，利于實(shí)現(xiàn)溫度敏感材料的高相對(duì)靈敏值。 D=q:*x
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研究團(tuán)隊(duì)合成了兼具測(cè)溫能力和顏色可調(diào)的Bi3+/Eu3+共摻雜Ca3Y2Ge3O12微晶。在285 nm紫外光激發(fā)下，能量傳遞機(jī)制(Bi3+→Eu3+)表現(xiàn)出可調(diào)的多色發(fā)射(藍(lán)色→紅色)�；贔IR技術(shù)的Bi3+/Eu3+共摻雜Ca3Y2Ge3O12微晶在297.8K時(shí)表現(xiàn)出較高的相對(duì)靈敏度值，約為1.9% K-1，高于其他同類型基體材料。溫度依賴的FIR技術(shù)與Eu3+壽命技術(shù)和色坐標(biāo)位移共同構(gòu)建具有自參考性質(zhì)的多模同步測(cè)溫系統(tǒng)。該項(xiàng)研究為發(fā)展材料測(cè)溫性能提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)和理論指導(dǎo)。 \ :%(q/v"X
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