【摘 要】
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荧光测温法实现了非接触式实时探测,可支持对较复杂环境、快速移动目标或无法直接接触的对象进行测温,其中荧光强度比测温方法由于受外界干扰小、抗激发功率强、空间分辨率好、响应迅速、能够测量小物体等优点一直受到人们的广泛关注,并且在许多领域都具有十分重要的应用,例如荧光显微镜、纳米测温、光动力疗法、光遗传学、癌症组织热疗、安全油墨、光电转换器、和三维体积显示器等等。然而现阶段已发现的光学温度计的相对灵敏度
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荧光测温法实现了非接触式实时探测,可支持对较复杂环境、快速移动目标或无法直接接触的对象进行测温,其中荧光强度比测温方法由于受外界干扰小、抗激发功率强、空间分辨率好、响应迅速、能够测量小物体等优点一直受到人们的广泛关注,并且在许多领域都具有十分重要的应用,例如荧光显微镜、纳米测温、光动力疗法、光遗传学、癌症组织热疗、安全油墨、光电转换器、和三维体积显示器等等。然而现阶段已发现的光学温度计的相对灵敏度以及测温精度都较低,本论文致力于利用部分含氧酸盐中所出现的电荷迁移带设计一种既具有高相对灵敏度又具有高测温精度的测温策略。研究了三组掺杂浓度的Ca Mo O4:RE3+样品,掺杂浓度为1%,5%,10%;掺杂稀土包含六种:Sm、Eu、Tb、Dy、Ho、Er。并测量了各自常温下的变浓度荧光光谱以及变浓度激发光谱。将六种不同的稀土元素掺杂入同一种钼酸盐中,当所有测量光路以及测量条件均相同时,每个样品的信噪比略有不同,其中电荷迁移带和稀土的相对强度也随着浓度发生改变。基于常温激发光谱对不同稀土掺杂样品的最优掺杂浓度进行研究,并确定了后续研究样品的掺杂浓度。此外,观察样品变浓度激发光谱,在误差允许的范围内,将不同浓度的一种稀土掺杂入同种钼酸盐中,所测的激发谱中CTB峰位保持不变,解释了电荷迁移带形成机制。研究了温度对Ca Mo O4、YVO4基质中CTB的影响,将六种稀土掺杂入基质中观察样品温度在303～783 K范围内的变温激发光谱,两种基质中CTB对于温度的依赖关系正好相反具有一增一减的特性,考虑到基于混合离子的荧光强度比测温法的相对灵敏度的定义,这样一组对温度具有相反特性的样品正适合作为测温的混合材料。研究了所制备的YVO4:Eu3+和Ca Mo O4:Er3+的混合材料在380 nm激发下的变温荧光光谱,利用光纤光谱仪以及Labview电脑软件进行测量光谱,并对混合荧光材料的相对灵敏度和测温精度进行研究。所制荧光材料的实际相对灵敏度与利用激发光谱理论计算的相对灵敏度基本一致,本论文的研究为选择基于混合材料的荧光强度比测温法的测温材料提供了新思路,且在宽温度范围内具有高测温精度及高相对灵敏度。
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