Tm3+,Yb3+共掺钨酸钙多晶材料的上转换发光及荧光温度特性-4 结果与讨论(5)

上转换温度特性的分析根据发射光谱可知,Tm³⁺的³F₂与³F₃能级间距较小,理论上基于荧光强度比的方法利用689和705nm红色上转换荧光可实现温度测量.为了了解有关光学温度传感器的特性,我们研究了980nm二极管激光器抽运下,在313—773K温度范围内下来自Tm³⁺/Yb³⁺共掺CaWO₄样品中Tm³⁺的两个邻近红色发光带随温度变化的荧光谱,如图6所示,相应激光功率为330mW.从图中很明显地观察到,随着温度的升高,荧光强度大幅度增强,但是发射峰的位置并没有改变.相比较313K温度下的689和705nm的荧光强度,773K温度测得的荧光强度分别增强了14和12倍.这是因为当样品温度升高时,低能级³H₄上的Tm³⁺借助于热激发跃迁至高能级³F_2,3,使能级³F_2,3上的粒子数增加,即导致了I689和I705增强.并且由于温度的升高,低能级3F3上的Tm3+热布居到高能级³F₂,从而使689与705nm处的荧光强度比随着温度的升高是增加的.因此,³F₂与³F₃这两个热耦合能级对可以被用在利用荧光强度比技术的光学测温装置中,实现非接触式的温度测量.


 

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