Étude de thermométrie optique proche infrarouge bimodale indépendante basée sur une vitrocéramique biphasée transparente co-dopée Tm3+/Cr3+

ZHANG Shixue ,  

GUO Shunchi ,  

XU Yong ,  

LIU Xueyun ,  

摘要

Le développement de matériaux luminescents pour la thermométrie optique bimodale devient un sujet de recherche de plus en plus important, dont la clé réside dans la possession simultanée de plusieurs paramètres fluorescents thermosensibles indépendants. Cet article propose une stratégie de séparation spatiale, préparant une vitrocéramique biphasique transparente co-dopée Tm3+/Cr3+ dans LaF3/Ga2O3. L'analyse structurelle et spectrale montre que Tm3+ et Cr3+ s'incorporent sélectivement dans les phases cristallines LaF3 et Ga2O3 respectivement, permettant à Tm3+ d'émettre efficacement dans la gamme proche infrarouge de 1300~1700 nm sous excitation par diode laser (LD) à 808 nm, tandis que Cr3+ présente une durée de fluorescence prolongée à 720 nm sous excitation à 567 nm. Grâce à cette isolation spatiale, le transfert d'énergie entre Tm3+ et Cr3+ est inhibé, permettant un mode de thermométrie double canal indépendant, basé sur le rapport d'intensité de fluorescence des niveaux non couplés thermiquement de Tm3+ et sur la durée de fluorescence de Cr3+, atteignant une sensibilité relative maximale de 0,85 % K-1 à 308 K et 0,89 % K-1 à 458 K. Les résultats indiquent que les vitrocéramiques biphasées construites selon cette stratégie de séparation spatiale constituent des matrices idéales pour accueillir plusieurs activateurs, fournissant une référence pour la conception de matériaux de thermométrie optique proche infrarouge bimodaux.

关键词

vitrocéramique;Tm3+ et Cr3+;émission proche infrarouge;séparation spatiale;thermométrie optique

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