Recherche sur la détection optique de température et la lutte dynamique contre la contrefaçon basées sur la phosphore (KMg)0.4In1.6W3O12:Yb/Ho à émission UC améliorée par la chaleur avec dilatation thermique négative

Huang Rong ,  

Yu Yiqi ,  

Liao Yuxiang ,  

Ao Zhiwen ,  

Yang Ying ,  

Zhang Jinmin ,  

Liao Jinsheng ,  

摘要

En exploitant la matrice à dilatation thermique négative (NTE) caractérisée par une contraction du réseau cristallin à haute température, on peut efficacement inhiber le phénomène d'extinction thermique des centres d'émission des terres rares, offrant une nouvelle voie pour la conception de capteurs de température optiques performants et de matériaux anti-contrefaçon. Dans cet article, une phosphore à conversion ascendante (UC) (KMg)0.4In1.6W3O12:Yb/Ho a été préparée par synthèse solide à haute température. Les analyses XRD et le raffinement structural ont confirmé l'incorporation des ions Yb3+ et Ho3+ dans le réseau cristallin de la matrice, qui possède une structure hexagonale. Sous excitation laser à 980 nm, l'échantillon émet principalement une lumière verte (549 nm, 5F4/5S2 → 5I8) et rouge (665 nm, 5F5 → 5I8). Les tests de spectres UC à température variable montrent que, grâce à l'effet de dilatation thermique négative de la matrice, l'émission UC s'intensifie significativement dans la plage de 398-573 K, l'intensité totale à 573 K étant 7,8 fois supérieure à celle à 373 K. Sur la base des réponses thermiques différentes des émissions rouge et verte, un changement d'émission du jaune-vert à l'orange-rouge a été réalisé. Un capteur de température bimodal basé sur le rapport d'intensité d'émission (LIR) et le rapport des coordonnées colorimétriques (CIER) a été construit, avec une sensibilité relative (Sr) en mode LIR de 0,82 % K-1 à 398 K et en mode CIER de 0,26 % K-1 à 488 K. Grâce au changement significatif de la couleur d'émission avec la température, une authentification dynamique visuelle et une surveillance de température sans contact ont été réalisées. Ce phosphore présente un bon potentiel d'application dans la détection optique de température et la lutte dynamique avancée contre la contrefaçon.

关键词

dilatation thermique négative; amplification thermique; émission à conversion ascendante; détection de température; lutte dynamique contre la contrefaçon

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