Termometría óptica de alta temperatura y alta sensibilidad habilitada por un diseño de doble emisión que explota...

Área de la Ciencia:

• Ciencia de los Materiales
• Ingeniería Óptica
• Termodinámica

Sus antecedentes:

• La termometría óptica sin contacto es crucial para entornos aerodinámicos y de propulsión hostiles.
• La termometría convencional de relación de intensidad de fluorescencia (FIR) tiene dificultades a altas temperaturas debido a la disminución de la sensibilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una novedosa técnica de termometría óptica de doble emisión para mejorar las mediciones a alta temperatura.
• Superar las limitaciones de la termometría FIR relacionadas con la distribución de población dependiente de la temperatura.

Principales métodos:

• Se utilizó un sistema compuesto de YVO4:Eu3+ y CaMoO4:Er3+.
• Se empleó una fuente de excitación común de 380 nm.
• Se desarrolló un enfoque de doble emisión que suma sensibilidades monocromáticas opuestas.

Principales resultados:

• Las emisiones de Eu3+ y Er3+ mostraron dependencias opuestas y monotónicas de la temperatura.
• Se logró una mayor sensibilidad general en el rango de alta temperatura.
• Se registró una sensibilidad relativa máxima (Sr) de 1.85%·K−1 a 633 K.
• Se mantuvo una incertidumbre de temperatura (ΔT) por debajo de 1 K incluso a 743 K.

Conclusiones:

• La termometría de doble emisión desarrollada supera la limitación ΔE/kBT2 de los métodos tradicionales.
• Proporciona una solución confiable y de alto rendimiento para el diagnóstico de temperatura superficial sin contacto.
• Se demostró la efectividad en condiciones simuladas de túnel de viento.