检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库博看期刊

基于变温变激发的YVO_(4):1%Er^(3+)的荧光温度特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

中国稀土学报 2024年第4期42卷 675-681,I0002页

作者：唐红霞王昌文宋美霖王春红于长兴绥化学院电气工程学院黑龙江绥化152000

本文研究了不同波长激发下YVO_(4):1%Er^(3+)的荧光测温特性。在312和345 nm照射下,测量了YVO_(4):1%Er^(3+)的变温激发光谱和发射光谱。结果表明,在303~573 K范围内,随着温度的增加,在312 nm激发下,Er^(3+)离子的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)发射增强,^(2)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)发射减弱;在345 nm激发下,Er^(3+)离子的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)发射增强,^(2)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)发射也增强。我们认为在312 nm激发下,随温度的变化,Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)发射增强和^(2)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)发射减弱来源于稀土离子热布居效应和基质的吸收减弱;在345 nm激发下,Er^(3+)的^(2)H_(11/2)→^(4)I_(15/2)发射和^(2)S_(3/2)→^(4)I_(15/2)发射同时增强来源于基质和稀土离子的基态热布居效应。通过拟合^(2)H_(11/2)和^(2)S_(3/2)两个能级的能级差,得到△E_(312)=650.94 cm^(-1),△E_(345)=674.36 cm^(-1),这样的结果也说明不同的激发可以实现相反的荧光强度变化趋势,但并不影响两能级间粒子数的玻尔兹曼分布。

关键词：热耦合能级荧光温度特性 YVO4

基于荧光强度比技术的强抗干扰柔性荧光光纤温度传感器

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与光电子学进展 2023年第13期60卷 65-72页

作者：杨安平周鸿猷方婕苏斯杰宋向阳黄梓琪甘久林华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广东广州510641 广东省特种光纤材料与器件工程技术研究开发中心广东广州510641 广东省光纤激光材料与应用技术重点实验室广东广州510641 华南理工大学材料科学与工程学院广东广州510641

为提高接触式柔性光纤温度传感器的稳定性和抗干扰性,提出了一种基于荧光强度比技术解调方法的上转换荧光纳米粒子掺杂的柔性荧光光纤温度传感器。稀土离子掺杂的复合柔性光纤受激发射出稳定荧光,依靠上转换纳米粒子热耦合能级对温度的... 详细信息

为提高接触式柔性光纤温度传感器的稳定性和抗干扰性,提出了一种基于荧光强度比技术解调方法的上转换荧光纳米粒子掺杂的柔性荧光光纤温度传感器。稀土离子掺杂的复合柔性光纤受激发射出稳定荧光,依靠上转换纳米粒子热耦合能级对温度的依赖特性,热耦合能级对应的中心荧光峰的强度随着温度的变化而变化。所提柔性光纤温度传感器将掺杂Er^(3+)的热耦合能级对应的中心荧光峰强度的比值作为温度的表征值,且其温度响应表现为热增强型,即荧光强度随着温度的升高而增强。实验结果表明柔性光纤温度传感器表现出强稳定性和强抗干扰性,同时具备良好的柔性和变形能力、高灵敏度和可重复性,最大绝对灵敏度为0.0038℃^(-1)、最大相对灵敏度为1.29%/℃。

关键词：荧光强度比技术热耦合能级柔性光纤温度传感器抗干扰性

同方期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于稀土Dy离子荧光强度比的温度测试技术

实验流体力学 2023年第2期37卷 115-124页

作者：张粟庞然姜丽宏李达李成宇张洪杰中国科学院长春应用化学研究所稀土资源利用国家重点实验室长春130022

大面积表面温度测量技术在风洞测温领域中具有重要意义。为满足更高表面温度的测量需求,亟待开展新型测温技术及温度传感材料的研发。基于稀土离子的热耦合能级荧光强度比进行温度测量是一种新型测温技术。本文合成了一种温敏发光材料(Y... 详细信息

大面积表面温度测量技术在风洞测温领域中具有重要意义。为满足更高表面温度的测量需求,亟待开展新型测温技术及温度传感材料的研发。基于稀土离子的热耦合能级荧光强度比进行温度测量是一种新型测温技术。本文合成了一种温敏发光材料(YAG:Dy),研究了50~1000℃范围内稀土Dy^(3+)离子的一对热耦合能级(^(4)F_(9/2)→^(6)H_(15/2),^(4)I_(15/2)→^(6)H_(15/2))的跃迁发光强度比与温度的对应关系。基于该材料,本文开展了荧光强度比测温与红外测温仪测温的对比实验,实验结果表明:两者的测量结果有很高的吻合度,证明该温敏发光材料(YAG:Dy)可用于50~1000℃范围内的温度测量。

关键词：稀土Dy^(3+)离子热耦合能级荧光强度比测温涂层温度分布温度测量

NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Nd^(3+)纳米粒子近红外热增强发光及温感研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

稀土 2023年第1期44卷 140-147页

作者：阎龙刘惠明蔡致远周博华南理工大学发光材料与器件国家重点实验室广东广州510641

采用共沉淀法制备了一系列六方相NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Nd^(3+)纳米粒子。在980 nm激光激发下,观测到峰值分别位于752 nm、804 nm和862 nm的近红外第一生物窗口发光,分别对应于Nd^(3+)的^(4)F_(7/2)→^(4)I_(9/2)、^(4)F_(5/2)→^(4)I_(9/2)以及^(4)F_(3/2)→^(4)I_(9/2)辐射跃迁。特别是,Nd^(3+)的上述近红外发光展现出优异的热增强发光性质,其中752 nm发光峰在温度从室温升至443 K时增强倍数达到83.7倍。采用发光强度比系统研究了303 K~443 K温度范围内Nd^(3+)的温度传感性能,研究发现采用752 nm和862 nm的发射峰强度比,最大相对灵敏度达到3.07%K^(-1)(303 K)。上述研究结果表明,NaYF_(4)∶Yb^(3+)/Nd^(3+)纳米粒子是一种具有较大潜力的温度传感材料。

关键词：发光强度比热耦合能级温度传感近红外发光能量传递

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于掺铕钨酸盐荧光强度比的非接触温度传感

重庆邮电大学学报（自然科学版） 2023年第4期35卷 767-774页

作者：钟雷江莎胡潇月王锡慧汪永杰相国涛李丽周贤菊重庆邮电大学理学院重庆400065

为了突破传统测温技术应用的局限性,利用NaY(WO_(4))_(2):Eu^(3+)玻璃陶瓷(glass ceramics,GC)实现了具有非接触、实时响应、自校准等优势的双模荧光强度比(luminescence intensity ratio,LIR)测温。采用高温熔融淬灭法制备出含NaY(WO_(... 详细信息

为了突破传统测温技术应用的局限性,利用NaY(WO_(4))_(2):Eu^(3+)玻璃陶瓷(glass ceramics,GC)实现了具有非接触、实时响应、自校准等优势的双模荧光强度比(luminescence intensity ratio,LIR)测温。采用高温熔融淬灭法制备出含NaY(WO_(4))_(2):Eu^(3+)纳米晶的透明GC样品,并进行系列光谱测量和热敏性能分析。结果表明,样品中Eu^(3+)的激发态能级^(5)D_(1)和^(5)D_(0)和基态能级^(7)F_(2)和^(7)F_(0)为两对独立的热耦合能级,可分别基于这两对热耦合能级实现性能优异的双模LIR温度传感。该双模LIR测温技术数据可靠、测温范围广、灵敏度高,再结合GC材料优势,是可用于光纤温度传感器的核心技术材料。

关键词： NaY(WO_(4))_(2):Eu^(3+)玻璃陶瓷荧光强度比热耦合能级双模光学温度传感

基于上转换纳米晶的非接触式温度传感实验设计

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

实验技术与管理 2022年第12期39卷 143-147页

作者：尚云飞夏欣欣郝树伟朱崇强雷作涛杨春晖哈尔滨工业大学化工与化学学院黑龙江哈尔滨150001

文章结合稀土掺杂光学晶体制备、材料分析、性能表征,设计了基于上转换纳米晶的非接触式温度传感综合实验。实验选用具有热耦合能级的稀土离子作为发光中心,通过高温液相法制备尺寸、形貌均一的纳米晶体探针。研究了其在不同温度下的上... 详细信息

文章结合稀土掺杂光学晶体制备、材料分析、性能表征,设计了基于上转换纳米晶的非接触式温度传感综合实验。实验选用具有热耦合能级的稀土离子作为发光中心,通过高温液相法制备尺寸、形貌均一的纳米晶体探针。研究了其在不同温度下的上转换发光情况,并结合玻尔兹曼分布,利用热耦合能级发射峰强度对温度的响应,进行了非接触式温度传感的应用研究。该实验注重学科交叉,使学生能够在掌握相关材料制备方法基础上,了解非接触式温度传感及光学测试的基本原理。实验内容充实而丰富,注重理论与实践的结合,有助于激发学生的科研热情和创新思维。

关键词：稀土上转换纳米晶体热耦合能级温度传感

Yb3+/Er3+共掺杂上转换发光材料的温度传感特性研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Yb3+/Er3+共掺杂上转换发光材料的温度传感特性研究

作者：李相一西安建筑科技大学

学位级别：硕士

温度作为最基本、最核心的热力学参数,在现代生活生产、生物医学、电子制造等诸多场景中都扮演着十分重要的角色,所以实现其精准而快速测量具有重要的意义。社会的不断进步和科学技术的蓬勃发展对温度测量提出了更高的要求。受制于接触... 详细信息

温度作为最基本、最核心的热力学参数,在现代生活生产、生物医学、电子制造等诸多场景中都扮演着十分重要的角色,所以实现其精准而快速测量具有重要的意义。社会的不断进步和科学技术的蓬勃发展对温度测量提出了更高的要求。受制于接触式的特点,传统的温度传感器无法提供响应快速的动态测量,也无法满足一些特殊场景(特别是纳微米尺度的生物系统中)的应用需求。响应快、空间分辨率和灵敏度高的基于稀土掺杂上转换(UC)发光材料的非接触式光学温度传感器为上述问题提供了很好的解决方案。在众多的非接触式光学测温技术中,由于可以很好地抵抗激发功率波动、荧光损失等外界波动所造成的不良影响,即具有很强的抗外界干扰能力,荧光强度比(FIR)技术脱颖而出,成为研究与应用的主流技术之一。近些年,实现灵敏度的优化与提升一直是研究的热点。基质在很大程度上影响着上转换发光材料的发光特性和光学测温灵敏度,所以寻找理想的基质材料是一种有效的实现灵敏度提升与优化的途径。本论文以声子能量低、稳定性出色的Gd(WO)、YOF作为基质材料,Yb/Er作为掺杂离子对,探究了它们的物相、形貌特征以及上转换发光特性,并基于荧光强度比技术评价了它们的光学温度传感特性。主要开展的两部分工作如下:(1)采用共沉淀加后续煅烧的方法制备了Yb/Er共掺杂的Gd(WO)光学温敏材料。首先对其物相、晶体结构以及形貌特征进行了表征与分析。在980 nm近红外激发下,其发射光谱主要由两个分别以530 nm、551 nm为中心的强绿光发射峰所组成。并且,Gd(WO):10%Yb/2%Er展现出最强的发射。综合Gd(WO):10%Yb/2%Er的发射强度泵浦激发功率依赖性分析和荧光衰减行为分析,研究了其基于双光子过程的上转换发光过程。基于荧光强度比技术,Gd(WO):10%Yb/2%Er的光学温度传感绝对灵敏度和相对灵敏度最大可分别达到0.0139 K(518 K)和1.18%K(293 K)。所以,Gd(WO):Yb/Er在非接触式光学温度传感器中具有巨大的应用潜力。(2)设计了一种两步合成路线[Y(OH)CO→Y(OH)F→YOF]来成功地合成了的YOF:Yb/Er光学温敏材料。研究了合成路线中各个阶段样品的相和形貌,并基于时间实验提出了中间产物Y(OH)F的形成机理。在980 nm激发下,其发射光谱由两个微弱的绿色发射带和一个强红色发射带组成,YOF:10%Yb/1%Er展现出最强的上转换发射。基于上转换发光的双光子过程机理详细阐明了YOF:10%Yb/1%Er样品中光子的吸收和发射过程,其中Yb-Er之间的高效能量传递过程起到了非常关键的作用,这也通过衰减曲线得到了证实。此外,根据所测试温度区间内的温度依赖光谱对YOF:10%Yb/1%Er的光学温度传感性能进行了探究与评价,其绝对灵敏度和相对灵敏度最大可分别达到0.0074 K(518 K)和1.39%K(293 K)。结果表明,YOF:Yb/Er在非接触式光学温度传感器中具有重要的潜在应用价值。

关键词：上转换稀土离子荧光强度比热耦合能级温度传感

基于不同模式的光学温度传感材料的构筑与发光性质研究

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于不同模式的光学温度传感材料的构筑与发光性质研究

作者：孔莉芸江西理工大学

学位级别：硕士

温度(T)的测定在科学和工业领域都很重要。一般情况下,传统的接触式测温技术需要传感器与物体之间的热传递并达到热平衡。但是这种测温方式通常需要很长的时间,这可能会改变样品的实际温度,特别是当样品的尺寸与传感器相当或更小时。因... 详细信息

温度(T)的测定在科学和工业领域都很重要。一般情况下,传统的接触式测温技术需要传感器与物体之间的热传递并达到热平衡。但是这种测温方式通常需要很长的时间,这可能会改变样品的实际温度,特别是当样品的尺寸与传感器相当或更小时。因此,实现高温空间分辨率的测温是非常重要的。近年来,一种新型的非接触式温度传感器,即光学测温传感器,由于其在抗电磁干扰和恶劣环境中的广泛应用而受到人们的关注。本文采用不同的方法合成了不同的光学温度传感材料,研究了基于荧光强度比,寿命和双发射中心的温度传感性能,对推动荧光粉材料在温度传感领域的应用具有重要意义。通过溶胶-凝胶法成功合成了Yb/Er共掺GdZnTiO荧光粉(简称:GZT:Yb/Er)。在980 nm激光激发下观察到Er离子强烈的525/547 nm(H/S→I)绿光发射和663 nm(F→I)微弱的红光发射。此外,荧光粉在1527 nm(I→I)处有近红外发射。通过980 nm激光激发的上转换变温光谱,详细研究了Yb和Er离子的发光性质和能量传递机制,确定了GZT:Yb/Er荧光粉的高活化能(0.34 eV)。同时应用荧光强度比技术(FIR)对Er离子的热耦合能级(H/S)进行了详细研究,得出在539 K时灵敏度最大达到90.11×1044 K的结论。所有研究结果表明GZT:Yb/Er荧光粉在光学测温中具有良好的应用前景。通过高温固相法合成了Yb/Ho共掺杂LuNbO荧光粉,并且观察到基于非热耦合能级(NTCL)的颜色可调谐上转换(UC)发射和光学温度传感。研究了Yb离子和Ho离子浓度对LuNbO:Yb/Ho荧光粉发光性能的影响,发现随着Yb(Ho)离子浓度的增加,由于不同的反向能量传递机制,荧光粉能够产生从绿光(黄光)到黄光(绿光)的颜色可调上转换发光。在298-523K的温度监测范围内,应用荧光强度比(FIR)技术对Ho离子的非热耦合能级进行了变温测试分析,(F/S→I)/(F→I)、(F→I)/(F/S→I)和(F/S→I)/(F/S→I)的最大灵敏度分别为0.37%K、0.94%K、0.27%K。上述结果表明,所制备的LuNbO:Yb/Ho荧光粉在变频器、彩色可调谐器件和光学温度传感器等方面有很大的应用前景。通过高温固相法制备了Mn或Sm单掺和Mn/Sm双掺CaGaMgSbO(简称CGMS)双层钙钛矿荧光粉,用X射线粉末衍射和发光光谱分析了它们的晶相和光学性质。在406nm激发下,可以观察到Mn和Sm在可见光区的发射,研究了Mn和Sm在双层钙钛矿CGMS荧光粉中的发光机理。分析了在298-573 K温度范围内,双发射中心Mn和Sm的发射光谱。发现随着温度的升高,Mn和Sm具有不同的猝灭趋势,与Sm离子相比,Mn离子的发光强度猝灭得更快。同时采用荧光强度比技术研究了具有双发射中心CGMS:Mn/Sm荧光粉的灵敏度在473 K时达到最大的1.54%K。研究结果表明CGMS:Mn/Sm荧光粉在光学温度传感器和生物检测方面有很大的应用前景。

关键词：荧光强度比稀土离子掺杂温度传感热耦合能级非热耦合能级

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于固体稀土氧化物吸收光谱特性的温度传感

基于固体稀土氧化物吸收光谱特性的温度传感

作者：王闽南昌航空大学

学位级别：硕士

温度对固体稀土材料的吸收光谱特性有着显著的影响。利用固体稀土材料光谱的这种温度敏感特性来对温度这一物理量进行测量属于光学测温的范畴,吸引了越来越多学者和科研人员对这类测温方法展开研究。本文根据玻尔兹曼分布规律,用吸收峰... 详细信息

温度对固体稀土材料的吸收光谱特性有着显著的影响。利用固体稀土材料光谱的这种温度敏感特性来对温度这一物理量进行测量属于光学测温的范畴,吸引了越来越多学者和科研人员对这类测温方法展开研究。本文根据玻尔兹曼分布规律,用吸收峰对应强度比法对HoO、ErO以及NdO三种固体稀土类材料的温敏光谱数据进行了处理与分析(其中,每个材料分别选择了两个强度比进行详细的分析),确定了它们部分初态分裂的热耦合能级和部分激发态能级的位置,由对应的吸收跃迁结果得到了相应温度传感的灵敏度、相对灵敏度、分辨力、重复性等传感指标进行了计算与分析,并以HoO为例,将固体稀土材料的光吸收强度比测温法应用于实际物体的高温测量。本文采用宽带光源卤钨灯作为HoO、ErO以及NdO三种材料的实验测试光源,并搭建了反射式的实验光路,使用分辨率为0.5nm的光纤光谱仪记录不同温度下的稳态吸收光谱,经过数据处理后最终得到传感特征lnR(吸收峰对应强度比取自然对数)随热力学温度的倒数1/T变化的传感方程,并对传感系统的传感性能做了简要分析,主要的实验结论如下:(1)HoO:I(650.0nm)/I(669.0nm)的温度传感方程:lnR=-0.243+311.7*(1/T);I(465.3nm)/I(650.0nm)的温度传感方程:lnR=0.800-256.7*(1/T)。它们的分辨力分别为3.2×10k,-4.7×10k,重复性分别为3.6%FS,4.9%FS。(2)EO:I(522.8nm)/I(539.7nm)的温度传感方程:lnR=0.023+140.7*(1/T);I(539.7nm)/I(652.6nm)的温度传感方程:lnR=0.560-271.1*(1/T))。它们的分辨力分别为5.7×10k,-2.2×10k,重复性分别为3.6%FS,4.9%FS。(3)NdO:I(584.3nm)/I(738.9nm)的温度传感方程:lnR=0.621-172.8*(1/T);I(738.9nm)/I(746.6nm)的温度传感方程:lnR=-0.611+116.8*(1/T)。它们的分辨力分别为-4.1×10k,5.1×10k。此外,本文把宽带荧光材料YAG:Ce(黄色荧光粉)的吸收光谱和发射光谱的谱带重心特性和峰值对应波长特性应用于温度传感,并进行了分析与比较。经数据处理给出的传感特征(Y)随温度变化(X)的传感方程以及部分传感特性的总结如下:(1)吸收光谱传感方程:Y=473.11-0.076X+0.000147X(谱带重心),Y=460.28-0.020X+0.000019X(峰值波长),其中,重心法的分辨力为3.3℃,重复性为2.1%FS。(2)发射光谱传感方程:Y=564.14+0.0199X(谱带重心),Y=542.25+0.022X(峰值波长),其中,重心法的分辨力为2.0℃,重复性为1.3%FS。从HoO的工程应用实例中可以得到以下结论:固态稀土材料的光吸收谱温度传感能用于300℃以上的高温,同时比黑体辐射测温方法有更高的精度。以上研究发展了光测高温方法。而YAG:Ce的多功能传感实验,经上述数据分析后,可以得出结论:光谱的谱带重心频移法能够有效提高光谱测温的精度。

关键词：温度传感吸收光谱固体稀土材料热耦合能级