Détection de température par fluorescence de surconversion à réponse quadruple non atténuée thermiquement basée sur ZrO2∶Yb3+/Er3+

DONG Yu ,  

HAO Puyan ,  

ZHU Rui ,  

JIA Mengzhen ,  

LI Tingting ,  

REN Jiahui ,  

ZHANG Jinyi ,  

ZHAO Xiaoqi ,  

摘要

Un matériau ZrO2∶Yb3+/Er3+ a été préparé par une méthode de précipitation coprécipitée assistée par l'urée. La structure cristalline de ZrO2 dopé avec Yb3+/Er3+ a été étudiée par diffraction des rayons X, révélant que le dopage avec les ions Yb3+ et Er3+ entraîne la transformation de la phase monoclinique de ZrO2 vers les phases tétragonale et cubique. La stabilité thermique de l'émission lumineuse et les propriétés de détection de température basées sur les niveaux couplés thermiquement de ZrO2∶Yb3+/Er3+ ont été explorées via des spectres de surconversion dépendant de la température. Les résultats montrent qu'avec une excitation laser de 980 nm, ZrO2∶Yb3+/Er3+ présente une émission de surconversion sans caractéristique d'extinction thermique. Par ailleurs, nous avons utilisé le couplage thermique entre deux niveaux indépendants dans la région verte 2H11/2 et 4S3/2, le couplage thermique entre différents niveaux Stark divisés du niveau unique 4S3/2 (1) et 4S3/2 (2) dans la région verte, ainsi que le couplage thermique entre différents niveaux Stark divisés du niveau unique 4F9/2 (1) et 4F9/2 (2) dans la région rouge, pour réaliser une détection de température sur quatre signaux de rapport d'intensité fluorescente simultanés. Par rapport à la détection de température basée sur un seul signal de rapport d'intensité, cette méthode multi-signal peut éviter davantage les interférences de facteurs aléatoires lors de la mesure et améliorer la précision de la détection.

关键词

niveaux couplés thermiquement;détection de température;non extinction thermique;transformation de phase cristalline

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