Прогресс исследований физических механизмов самокалиброванного и высокочувствительного термометрирования на основе соотношения интенсивностей флуоресценции

WANG Yutong ,  

ZHOU Heng ,  

JIANG Sha ,  

LI Jing ,  

YOU Xingyu ,  

WANG Yongjie ,  

XIANG Guotao ,  

LI Li ,  

ZHOU Xianju ,  

摘要

В последние годы в области бесконтактного измерения температуры технология флуоресцентного термометрирования привлекла широкое внимание исследователей благодаря своей высокой температурной и пространственной разрешающей способности, высокой устойчивости к внешним воздействиям и быстрой реакции. Особенно термометрия на основе соотношения интенсивностей люминесценции (Luminescence Intensity Ratio, LIR) демонстрирует большой потенциал благодаря превосходной помехоустойчивости и внутренней самокалибровке. Тепловое сопряжение энергетических уровней всегда являлось ключевым физическим механизмом LIR-термометрии, благодаря своей универсальности и высокой надежности, став основным методом флуоресцентного измерения температуры. Однако врожденное ограничение этого механизма — тесная связь между энергетическим интервалом ΔE и относительной чувствительностью (Relative Sensitivity, Sr) (Sr = ΔE / kT²) — приводит к тому, что «высокая чувствительность» и «широкий температурный диапазон» являются взаимоисключающими характеристиками. Для преодоления этого технологического барьера за последнее десятилетие исследователи активно изучали новые механизмы термометрии, такие как перенос заряда между валентными состояниями, красное смещение при переносе заряда, а также термально индуцированные фазовые переходы, добиваясь значительных успехов. Данная работа нацелена на систематический обзор последних достижений в области физических механизмов флуоресцентного термометрирования на основе LIR с целью предоставить теоретическую базу и технические идеи для дальнейших исследований в этой области.

关键词

Флуоресцентное термометрирование; соотношение интенсивностей; физические механизмы; высокая чувствительность

阅读全文