[发明专利]一种利用双发光中心策略提高荧光强度比技术在高温区间测温灵敏度的方法

摘要

一种利用双发光中心策略提高荧光强度比技术在高温区间测温灵敏度的方法，本发明涉及一种利用双发光中心策略提高荧光强度比技术在高温区间测温灵敏度的方法。本发明的目的是为了解决利用传统的荧光强度比测温技术难以实现在较高的温度区间内实现高精度的温度测量的问题，方法：(1)制备测温样品；(2)在低温度区间利用传统的Er³⁺的²H_11/2‑⁴I_15/2和⁴S_3/2‑⁴I_15/2荧光带进行测温，在高温区间利用Er³⁺的⁴S_3/2‑⁴I_15/2和Tm³⁺的³F₃‑³H₆跃迁所产生的荧光带进行测温；本发明利用双发光中心策略能够切实提高荧光强度比技术在较高温度区间内的测温灵敏度，本发明应用于稀土荧光测温领域。

主权项

1.一种利用双发光中心策略提高荧光强度比技术在高温区间测温灵敏度的方法，其特征在于是按以下步骤进行：一、制备Yb³⁺‑Tm³⁺‑Er³⁺ 离子共掺的NaYF₄纳米晶体，然后进行压片，得到测温样品；二、将测温样品放入冷热台，以980 nm近红外激光二极管作为激发光源，在298到350 K的温度区间利用Er³⁺ 的²H_11/2‑⁴I_15/2和⁴S_3/2‑⁴I_15/2的荧光带进行温度标定，得到温度标定曲线A；在350 K‑448K的高温区间利用Er³⁺ 的⁴S_3/2‑⁴I_15/2和Tm³⁺ 的³F₃‑³H₆跃迁所产生的荧光带进行温度标定，得到温度标定曲线B；其中温度标定曲线A 的标定方法为：将测温样品放入冷热台，以980 nm近红外激光二极管作为激发光源，在298到350 K的温度区间，每隔5k，对Er³⁺ 的²H_11/2‑⁴I_15/2和⁴S_3/2‑⁴I_15/2的荧光带强度进行积分，然后对两个荧光带的积分强度进行比值，得到不同温度下两个荧光带的积分强度的比值，对比值进行拟合，即得到温度标定曲线A；温度标定曲线A 的两个荧光带积分强度的比值范围为0.274‑0.453；温度标定曲线B的标定方法为：将测温样品放入冷热台，以980 nm近红外激光二极管作为激发光源，在350 K‑448K的高温区间，每隔5k，对Er³⁺ 的⁴S_3/2‑⁴I_15/2和Tm³⁺ 的³F₃‑³H₆跃迁所产生的荧光带强度进行积分，然后对两个荧光带的积分强度进行比值，得到不同温度下两个荧光带的积分强度的比值，对比值进行拟合，即得到温度标定曲线B；温度标定曲线B的两个荧光带积分强度的比值范围为0.094‑0.334；三、将测温样品放置于待测环境，利用温度标定曲线A和温度标定曲线B进行待测温度的测量；其中利用温度标定曲线A和温度标定曲线B测量待测温度的方法为：监测待测环境中Er³⁺ 的²H_11/2‑⁴I_15/2和⁴S_3/2‑⁴I_15/2的荧光带，判断其积分比值是否在0.274‑0.453 区间，在此区间则利用温度标定曲线A进行测温；若不在0.274‑0.453 区间，则监测Er³⁺ 的⁴S_3/2‑⁴I_15/2和Tm³⁺ 的³F₃‑³H₆跃迁所产生的荧光带，判断其积分比值是否在0.094‑0.334区间，在此区间则利用温度标定曲线B进行测温。