稀土摻雜發(fā)光材料的光譜特性與溫度緊密相關(guān),基于稀土離子的非接觸式溫度測(cè)量技術(shù)可以有效避免周?chē)h(huán)境因素和泵浦光源以及自體熒光干擾等對(duì)溫度檢測(cè)的不利影響,因此可在發(fā)電站、煤礦、生物體內(nèi)等特殊場(chǎng)所進(jìn)行溫度測(cè)量。但是低的稀土離子光致熒光效率一直限制其實(shí)際應(yīng)用。此外,基于稀土離子熱耦合能級(jí)的熒光強(qiáng)度比測(cè)溫方法由于熱耦合能級(jí)差被限制在200-2000 cm^-1,導(dǎo)致測(cè)溫靈敏度難以進(jìn)一步提升。本文針對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)相關(guān)研究工作。分別采用溶劑熱法和高溫固相法制備稀土離子摻雜氟化物納米粒子和NaY（WO₄）₂:Yb³⁺-Er³⁺熒光粉體材料,在近紅外光激勵(lì)下對(duì)以上發(fā)光材料的光致熒光特性進(jìn)行系統(tǒng)性研究,并對(duì)其溫度傳感特性展開(kāi)探索。具體研究工作如下:為了增強(qiáng)Tm³⁺離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光特性,構(gòu)筑了核/殼/殼結(jié)構(gòu)的復(fù)合殼層納米粒子。在980 nm激光激發(fā)下,發(fā)現(xiàn)Tm³⁺離子的短波長(zhǎng)上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射明顯增強(qiáng)。同時(shí)分析了相應(yīng)的熒光增強(qiáng)機(jī)制,并討論峰值位于450 nm... 

【文章來(lái)源】：燕山大學(xué)河北省

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

激發(fā)態(tài)吸收示意圖

收過(guò)程產(chǎn)生的上轉(zhuǎn)換效率普遍較低，這是因?yàn)椴豢赡苊績(jī)蓚�(gè)能級(jí)間隔能級(jí)與激發(fā)光子的能量相匹配，能量失配的話多光子吸收過(guò)程很難實(shí)現(xiàn)。量傳遞上轉(zhuǎn)換(ET)是發(fā)生在一個(gè)離子向一個(gè)離子的能量輸運(yùn)過(guò)程，最先被uzel 發(fā)現(xiàn)提及[8]。如圖 1-3 所示，如果處于激發(fā)態(tài)的離子(敏化離子 Ion1)與的離子(激活離子 Ion2)的能量能相互匹配的話，敏化離子 Ion1 直接接觸激n2 將能量傳遞過(guò)來(lái)使其躍遷至激發(fā)態(tài)能級(jí) E2，敏化離子 Ion1 則無(wú)輻射弛能級(jí)，這是第一次能量傳遞上轉(zhuǎn)換過(guò)程(ET1)。第二次能量傳遞上轉(zhuǎn)換過(guò)處于 E2能級(jí)上的激發(fā)態(tài)離子將繼續(xù)吸收來(lái)自敏化離子傳遞的能量向上躍級(jí)。當(dāng)然，處于 E3能級(jí)上的激發(fā)態(tài)離子還可能再接收敏化離子傳遞來(lái)的能遷至更高能級(jí)。從時(shí)間分辨光譜上區(qū)分開(kāi)激發(fā)態(tài)吸收過(guò)程和能量傳遞上轉(zhuǎn)換過(guò)程。脈沖光量傳遞過(guò)程產(chǎn)生的熒光衰減曲線按單 e 指數(shù)衰減；而方波激光激發(fā)下則是指數(shù)的衰減形式；而激發(fā)態(tài)吸收過(guò)程發(fā)出的光的衰減始終都是單 e 指數(shù)衰

燕山大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文浦作用躍遷至激發(fā)態(tài)，而后由于能量匹配原理，第三種基態(tài)離子同時(shí)接子傳遞過(guò)來(lái)的能量，經(jīng)過(guò)中間亞穩(wěn)態(tài)能級(jí)直接躍遷至更高的激發(fā)態(tài)能級(jí)種離子無(wú)輻射躍遷回基態(tài)能級(jí)，第三種激發(fā)態(tài)離子也會(huì)通過(guò)自發(fā)輻射出光子而躍遷回基態(tài)能級(jí)。合作上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)制是1970年Nakazawa和Shi對(duì) YbPO4結(jié)晶粉末研究 Yb3 +離子的上轉(zhuǎn)換發(fā)光現(xiàn)象時(shí)發(fā)現(xiàn)并提出，兩個(gè)發(fā)態(tài)的 Yb3+離子通過(guò)互相耦作用去激發(fā)態(tài)弛豫回基態(tài)，此過(guò)程伴隨著上熒光的發(fā)射[9]。目前該機(jī)制常見(jiàn)于近紅外光激發(fā)下的 Yb3+-Tb3+、Yb3+-ETm3+共摻雜體系的上轉(zhuǎn)換發(fā)光機(jī)理中。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：2903737