掺Tm³⁺的Ca₂YbF₇透明玻璃陶瓷

高灵敏光学测温

该玻璃陶瓷利用非直接热耦合能级的荧光强度比技术，实现了远超同类材料的光学测温性能。

Luo, Jie · 肖卓豪 · 曾令玮 · Junhao, Xu · 刘璟 · 李冠男 · 李春梅 · 何洪 · 唐剑锋

Ceramics International 2023

技术优势

发光增强近两个量级

原位析晶后，Tm³⁺进入低声子能量的Ca₂YbF₇纳米晶环境，³F₂,₃能级的上转换发光得到极大增强，为利用这两个能级进行测温提供了前提。

宽能隙带来高灵敏度

利用¹G₄和³F₂,₃这两个间隔较宽的能级作为间接热耦合能级对，荧光强度比随温度变化更剧烈，从而获得更高的测温灵敏度。

综合性能超越多数现有材料

在相对灵敏度、绝对灵敏度、测温分辨率和重复性四项指标上，该玻璃陶瓷均优于许多已报道的光学测温材料。

应用场景

• 光学温度传感器：可制成高精度荧光温度计，用于恶劣环境非接触测温。
• 荧光材料：作为上转换荧光材料，可直接集成于光学温度传感设备中。
• 温度传感：利用荧光强度比技术实现宽温域自校准温度传感。