Forschungsfortschritte zu selbstkalibrierten, hochempfindlichen physikalischen Mechanismen der fluoreszenzbasierten Temperaturmessung

WANG Yutong ,  

ZHOU Heng ,  

JIANG Sha ,  

LI Jing ,  

YOU Xingyu ,  

WANG Yongjie ,  

XIANG Guotao ,  

LI Li ,  

ZHOU Xianju ,  

摘要

In den letzten Jahren hat die Fluoreszenz-basierte Temperaturmessung im Bereich der berührungslosen Temperaturmessung aufgrund ihrer guten Temperaturauflösung, räumlichen Auflösung, hohen Umweltverträglichkeit und schnellen Reaktionszeit breite Aufmerksamkeit von Forschern erhalten. Dabei zeigt die auf dem Verhältnis der Lumineszenzintensität (Luminescence intensity ratio, LIR) basierende Messmethode aufgrund ihrer ausgezeichneten Störfestigkeit und inhärenten Selbstkalibrierungsfunktion ein enormes Anwendungspotenzial. Die thermisch gekoppelte Energieniveaus, als zentraler physikalischer Mechanismus der LIR-Temperaturmessung, sind aufgrund ihrer hohen Universalität und Zuverlässigkeit die dominierende Lösung in der fluoreszenzbasierten Temperaturmessung. Allerdings führt die feststehende Einschränkung dieses Mechanismus — die starke Korrelation zwischen dem Energieniveausabstand ΔE und der relativen Empfindlichkeit (Relative sensitivity, Sr) (Sr = ΔE / kT²) — dazu, dass „hohe Empfindlichkeit“ und „breiter Temperaturbereich“ schwer miteinander vereinbar sind. Um diese technische Hürde zu überwinden, haben Forscher in den letzten zehn Jahren tiefgehende Untersuchungen zu innovativen Temperaturmessmechanismen durchgeführt und signifikante Fortschritte in Studien basierend auf neuen Mechanismen wie valenzinterner Ladungsübertragung, Rotverschiebung des Ladungsübergangs und thermisch induzierten Phasenübergängen erzielt. Dieser Artikel zielt darauf ab, die jüngsten Fortschritte der physikalischen Mechanismen der LIR-Temperaturmessung systematisch zu überblicken, um theoretische Referenzen und technische Ideen für die weitere Forschung auf diesem Gebiet bereitzustellen.

关键词

fluoreszenz-basierte Temperaturmessung;Verhältnis der Lumineszenzintensität;physikalische Mechanismen;hohe Empfindlichkeit

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