使用Na₂SrP₂O₇:Er³⁺/Yb³⁺的比较光学温度测量分析:对LIR_TCL和LIR_NTCL方法进行高分辨率温度传感的评估

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 频谱学是一种光谱学.
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 光学温度计提供非接触温度测量,对于具有挑战性的环境至关重要.
• 提高光学温度计的精度仍然是一个关键的研究目标.
• Er³⁺/Yb³⁺联合合的光素对基于上转换的温度计具有前景.

研究的目的:

• 为了研究Na₂SrP₂O₇:Er³⁺/Yb³⁺的温度性能.
• 为了评估温度传感能力在200-440K范围内使用上转换发光.
• 为了比较基于热合 (TCLs) 和非热合 (NTCLs) 能量水平的光强度比率 (FIR) 方法的性能.

主要方法:

• 固态反应方法被用来合成Na2SrP2O7:Er3+/Yb3+.
• 上转换 (UC) 发光在980nm激发下被测量.
• 光强度比 (FIR) 方法被应用来分析来自特定Er3+过渡的发光强度 (H11/2,S3/2,F9/2).

主要成果:

• 计算了不同过渡对的最大绝对灵敏度 (S_A) 和相对灵敏度 (S_R).
• 基于非热合水平 (LIR_NTCL) 的发光强度比方法在200 K达到0.34 K的最低温度不确定性 (δT).
• 与LIR_TCL方法相比,LIR_NTCL方法显示出更高的温度分辨率和精度.

结论:

• Na₂SrP₂O₇:Er³⁺/Yb³⁺光对光学温度传感具有出色的温度计特性.
• LIR_NTCL技术为光学温度计提供了更敏感和更准确的方法.
• 这些体在科学和工业应用中显示出高精度光学温度计的巨大潜力.