Estudio de medición óptica de temperatura bimodal independiente en el infrarrojo cercano basado en vitrocerámica bifásica transparente co-dopada con Tm3+/Cr3+

ZHANG Shixue ,  

GUO Shunchi ,  

XU Yong ,  

LIU Xueyun ,  

摘要

El desarrollo de materiales luminiscentes para la detección óptica de temperatura en modo dual se está convirtiendo en un tema de investigación creciente, cuyo punto clave es poseer múltiples parámetros fluorescentes sensibles a la temperatura e independientes entre sí. Este artículo propone una estrategia de separación espacial, preparó una vitrocerámica bifásica co-dopada con Tm3+/Cr3+ en LaF3/Ga2O3. El análisis estructural y espectroscópico mostró que Tm3+ y Cr3+ se insertan selectivamente en las fases cristalinas LaF3 y Ga2O3, respectivamente, permitiendo que Tm3+ emita eficazmente en el rango de 1300~1700 nm bajo excitación por diodo láser (LD) de 808 nm, y que Cr3+ muestre una vida fluorescente prolongada a 720 nm bajo excitación de 567 nm. Gracias a este aislamiento espacial, el proceso de transferencia de energía entre Tm3+ y Cr3+ es suprimido, permitiendo un modo independiente de medición de temperatura de doble canal que utiliza la relación de intensidad de fluorescencia de niveles no acoplados térmicamente de Tm3+ y la vida fluorescente de Cr3+, alcanzando una sensibilidad relativa máxima del 0,85 % K-1 a 308 K y del 0,89 % K-1 a 458 K. Los resultados muestran que la vitrocerámica bifásica construida en base a esta estrategia de separación espacial puede servir como matriz ideal para alojar múltiples activadores, proporcionando una referencia para el diseño de materiales de medición óptica de temperatura bimodal cercana al infrarrojo.

关键词

vitrocerámica;Tm3+ y Cr3+;emisión en el infrarrojo cercano;separación espacial;medición óptica de temperatura

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