稀土摻雜鎢酸鈣晶體的上轉(zhuǎn)換熒光和測(cè)溫特性研究.pdf

1、稀土離子在激光器的制備、熒光防偽標(biāo)記、組織的熒光成像、大分子蛋白的追蹤、上轉(zhuǎn)換光動(dòng)力治療、立體三維成像、顯示照明、污染源的監(jiān)測(cè)等眾多領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用?；谙⊥岭x子的熒光強(qiáng)度比測(cè)溫技術(shù)就是其中一個(gè)重要的分支，該方法具有高靈敏、快響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，因而吸引了研究人員的注意。但目前在相關(guān)研究上還存在著不足：首先，利用劈裂能級(jí)對(duì)的熒光強(qiáng)度比測(cè)溫成為近幾年的研究熱點(diǎn)，但是相應(yīng)的指標(biāo)和測(cè)溫性能研究得不夠深入；其次，最近出現(xiàn)了利用稀土離子雙峰光譜的谷峰

2、強(qiáng)度比進(jìn)行測(cè)溫的方法，但尚未有利用上轉(zhuǎn)換熒光實(shí)現(xiàn)的報(bào)道，且該方法條件苛刻。這些問題限制了稀土離子熒光強(qiáng)度比測(cè)溫方法的進(jìn)一步發(fā)展，亟待解決。本文以稀土離子摻雜的鎢酸鈣為研究對(duì)象，在稀土離子劈裂能級(jí)測(cè)溫以及利用稀土離子上轉(zhuǎn)換熒光實(shí)現(xiàn)谷峰強(qiáng)度比測(cè)溫兩個(gè)方面進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　對(duì)稀土離子劈裂能級(jí)對(duì)的測(cè)溫性能進(jìn)行了研究。基于Yb3+-Er3+共摻鎢酸鈣晶體，在980nm近紅外激光激發(fā)下，獲得了Er3+的典型上轉(zhuǎn)換綠色和紅色熒光；利用Er3

3、+的4S3/2劈裂能級(jí)對(duì)、4F9/2劈裂能級(jí)對(duì)和2H11/2/4S3/2能級(jí)對(duì)進(jìn)行了測(cè)溫研究，獲得的最大相對(duì)靈敏度分別為0.21％K-1、0.27%K-1和1.15%K-1；通過研究和對(duì)比以上三對(duì)熱耦合能級(jí)的測(cè)溫不確定性，發(fā)現(xiàn)利用4S3/2劈裂能級(jí)對(duì)測(cè)溫不確定性最大，利用4F9/2劈裂能級(jí)對(duì)次之，而利用2H11/2/4S3/2熱耦合能級(jí)對(duì)最小。結(jié)果表明相對(duì)靈敏度越大則測(cè)溫不確定性越小，因而要想獲得較小的測(cè)溫不確定性必須提高相對(duì)靈敏度。<