發(fā)布時間：2017-12-17 08:06

  本文關(guān)鍵詞：稀土離子摻雜熒光材料的光溫傳感性質(zhì)研究

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【摘要】：近年來,稀土離子摻雜材料在光溫傳感領(lǐng)域受到了越來越廣泛的關(guān)注。相比于傳統(tǒng)溫度傳感器而言,基于稀土離子摻雜納米材料的光學(xué)溫度傳感器擁有非接觸式,高敏感度和高精度等優(yōu)點。作為光溫探測法的一種,基于測量稀土離子兩個熱耦合能級熒光強度的熒光強度比(FIR)技術(shù)具有抗外界干擾能力強和抗激發(fā)功率噪聲強等特點,從而成為近年來的研究熱點。本文采用Er~(3+)離子、Yb~(3+)離子和Eu~(3+)離子作為摻雜離子,選擇納米材料作為基質(zhì)材料研究了MF_2(M=Ba,Ca,Sr)透明玻璃陶瓷、Y_2O_3納米棒以及Gd_2O_3納米棒的光溫傳感性質(zhì)。具體內(nèi)容如下:通過高溫熔融淬火法制備了Eu~(3+)離子摻雜的BaF_2、CaF2和Sr F2透明玻璃陶瓷。采用X射線衍射,透射電鏡等測試方法表征了其結(jié)構(gòu)和形貌。測試了Eu~(3+)離子摻雜的MF_2(M=Ba,Ca,Sr)透明玻璃陶瓷的激發(fā)譜及其在392 nm波長激發(fā)下隨溫度變化的發(fā)射譜。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算了樣品的熒光熱淬滅比并擬合了熒光強度比和光溫傳感敏感度,并與其它材料進行了對比分析。通過水熱法合成了Y_2O_3:Yb~(3+)/Er~(3+)納米棒,并通過改變PH值調(diào)節(jié)了其形貌尺寸。通過X射線衍射,掃描電鏡等手段對其結(jié)構(gòu)和形貌尺寸進行了表征。測試了Y_2O_3納米棒摻雜不同濃度Yb~(3+)離子的上轉(zhuǎn)換光譜,并結(jié)合稀土離子能級討論了其能量傳遞機制。測試了Y_2O_3:Yb~(3+)/Er~(3+)納米棒的變溫光譜,并基于熒光強度比(FIR)研究了其光溫傳感性質(zhì)。通過水熱法合成了直徑為50 nm左右的Gd_2O_3:Yb~(3+)/Er~(3+)納米棒,并通過改變PH值調(diào)節(jié)了其形貌尺寸。采用X射線衍射,掃描電鏡等手段表征了其結(jié)構(gòu)和形貌尺寸。討論了Gd_2O_3:Yb~(3+)/Er~(3+)納米棒的上轉(zhuǎn)換光溫傳感性質(zhì),并進行了基于FIR溫度性質(zhì)的研究。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ171.733;TQ422

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