稀土離子摻雜熒光材料的光溫傳感性質研究.pdf

1、近年來，稀土離子摻雜材料在光溫傳感領域受到了越來越廣泛的關注。相比于傳統(tǒng)溫度傳感器而言，基于稀土離子摻雜納米材料的光學溫度傳感器擁有非接觸式，高敏感度和高精度等優(yōu)點。作為光溫探測法的一種，基于測量稀土離子兩個熱耦合能級熒光強度的熒光強度比（FIR）技術具有抗外界干擾能力強和抗激發(fā)功率噪聲強等特點，從而成為近年來的研究熱點。本文采用Er3+離子、Yb3+離子和Eu3+離子作為摻雜離子，選擇納米材料作為基質材料研究了MF2(M=Ba, Ca

2、, Sr)透明玻璃陶瓷、Y2O3納米棒以及Gd2O3納米棒的光溫傳感性質。具體內容如下：
　　通過高溫熔融淬火法制備了Eu3+離子摻雜的BaF2、CaF2和SrF2透明玻璃陶瓷。采用X射線衍射，透射電鏡等測試方法表征了其結構和形貌。測試了Eu3+離子摻雜的MF2（M=Ba，Ca，Sr）透明玻璃陶瓷的激發(fā)譜及其在392 nm波長激發(fā)下隨溫度變化的發(fā)射譜。根據實驗數(shù)據計算了樣品的熒光熱淬滅比并擬合了熒光強度比和光溫傳感敏感度，并與其它

3、材料進行了對比分析。
　　通過水熱法合成了Y2O3：Yb3+/Er3+納米棒，并通過改變PH值調節(jié)了其形貌尺寸。通過X射線衍射，掃描電鏡等手段對其結構和形貌尺寸進行了表征。測試了Y2O3納米棒摻雜不同濃度Yb3+離子的上轉換光譜，并結合稀土離子能級討論了其能量傳遞機制。測試了Y2O3：Yb3+/Er3+納米棒的變溫光譜，并基于熒光強度比（FIR）研究了其光溫傳感性質。
　　通過水熱法合成了直徑為50 nm左右的Gd2O3：Y