近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光單元技術(shù)實驗室在上轉(zhuǎn)換發(fā)光用于溫度傳感的研究中取得新進展，實現(xiàn)了Yb3+/Ho3+共摻LiYF4微晶在300-500K的溫度范圍內(nèi)更高的探測靈敏度。相關(guān)研究成果已發(fā)表在Journal of Alloys and Compounds。
光學測溫是一種主要的非接觸式測溫方式，利用熒光強度比（FIR）進行光學測溫是較為理想的測溫技術(shù)，當周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化時，兩個上轉(zhuǎn)換熒光峰（熒光帶）的相對強度會隨之發(fā)生相應改變，因此可以通過兩個峰的比值變化來監(jiān)測溫度。這種測溫方法能有效避免熒光損失，激發(fā)光功率，照射時間等其它因素對溫度監(jiān)測的干擾。
研究團隊成功合成了具有高效紅光和綠光上轉(zhuǎn)換發(fā)光的Yb3+/Ho3+共摻LiYF4微晶。在980 nm近紅外激光的照射下，當溫度從300 K升高到500 K，基于紅光和綠光的FIR，Yb3+/Ho3+共摻LiYF4微晶獲得了很高的溫度靈敏度，在156 K時達到最大值0.0129 K-1，高于已報道的其它氟化物上轉(zhuǎn)換發(fā)光材料。該項成果為發(fā)展高靈敏度測溫上轉(zhuǎn)換材料提供了實驗基礎及理論指導。
Yb3+/Ho3+共摻LiYF4微晶在不同功率激發(fā)光照射下光譜強度和靈敏度隨溫度變化
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