銪摻雜鎂鋁酸鋇的熱敏熒光特性研究.pdf

1、利用熱敏熒光材料的激光誘導(dǎo)熒光測(cè)溫是一種遠(yuǎn)程和半侵入式溫度測(cè)量技術(shù)，并在實(shí)際測(cè)溫中得到了廣泛應(yīng)用。熱敏熒光材料通常是稀土或過渡金屬摻雜的陶瓷材料，當(dāng)其涂于待測(cè)體表面并被光激發(fā)后，其發(fā)射的熒光在時(shí)域或頻域上表現(xiàn)出溫度依賴特性，從而利用具有溫度依賴特性的熒光特征參量提取出溫度。對(duì)于同一個(gè)測(cè)溫任務(wù)，通常有不止一種熱敏熒光材料能夠滿足需求。由于我們的目的是探索激光誘導(dǎo)熒光測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用到?jīng)_擊瞬變溫度測(cè)量中的可行性，考慮到?jīng)_擊加載所提供的溫度范圍、

2、溫升速率及動(dòng)態(tài)壓力等關(guān)鍵因素，我們選擇銪摻雜的鎂鋁酸鋇（BaMg2Al16O27:Eu2+，BAM）作為激光誘導(dǎo)熒光測(cè)溫中的溫度傳感介質(zhì)。
　　熱敏熒光材料的溫度響應(yīng)特性是表征激光誘導(dǎo)熒光測(cè)溫技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo)。因此，我們分別在800nm、400nm、266nm飛秒脈沖激發(fā)下對(duì)BAM的頻域和時(shí)域溫度響應(yīng)特性進(jìn)行了表征，給出了BAM熒光對(duì)溫度依賴特性的物理機(jī)制。其中800nm激發(fā)時(shí)觀察到了BAM的上轉(zhuǎn)換熒光發(fā)射，其熒光光譜特征與400n

3、m及266nm單光子激發(fā)時(shí)的一致。
　　BAM時(shí)間積分光譜的溫度響應(yīng)特性研究表明，BAM熒光光譜對(duì)環(huán)境溫度敏感，特別是不同熒光波長(zhǎng)處的強(qiáng)度比對(duì)溫度敏感。我們利用440±10nm和495±25nm這兩種濾波設(shè)置分別給出了三種激發(fā)波長(zhǎng)的強(qiáng)度比定標(biāo)曲線及相對(duì)溫度靈敏度，結(jié)果表明BAM的熒光強(qiáng)度比在300～670K的溫度范圍內(nèi)表現(xiàn)出良好的溫度靈敏度。BAM的時(shí)域溫度響應(yīng)特性研究給出了BAM的輻射及非輻射弛豫壽命分別在10-6s和10-11