蔣蒙蒙, 田蓮花

(延邊大學(xué) 理學(xué)院,吉林 延吉 133002)

0 引言

溫度的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)科學(xué)研究和生產(chǎn)生活都具有重要意義.目前,常使用的接觸式溫度計(jì)主要有膨脹式溫度計(jì)和電量式溫度計(jì).其中:膨脹式溫度計(jì)是依據(jù)熱脹冷縮原理進(jìn)行測(cè)溫的,如水銀溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)等.這類溫度計(jì)雖具有價(jià)格低廉,使用方便等優(yōu)點(diǎn),但存在易于損壞和準(zhǔn)確度不高的問(wèn)題.電量式溫度計(jì)是利用測(cè)溫材料電學(xué)的溫敏性質(zhì)進(jìn)行測(cè)溫的,如電偶溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)等.這類溫度計(jì)雖然具有相對(duì)較高的準(zhǔn)確度和較廣的測(cè)溫范圍,但存在信號(hào)調(diào)整復(fù)雜和易受磁場(chǎng)干擾的問(wèn)題.

近年來(lái),非接觸式熒光溫度計(jì)因具有良好的準(zhǔn)確性、靈敏度和較廣的應(yīng)用范圍而受到學(xué)者們的關(guān)注,并且其已在醫(yī)學(xué)、化學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域的測(cè)溫中得到應(yīng)用[1-2].目前,非接觸式熒光測(cè)溫模式主要有3類:基于熱耦合能級(jí)的測(cè)溫模式、基于雙發(fā)光中心的測(cè)溫模式和基于熒光壽命的測(cè)溫模式.為了更好地了解這3種非接觸式熒光測(cè)溫模式的研究進(jìn)展,以為研究者提供參考,本文對(duì)近年來(lái)的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行了綜述,并對(duì)其未來(lái)研究方向提出了展望.

1 基于熱耦合能級(jí)的測(cè)溫模式

1.1 熱耦合能級(jí)用于溫度測(cè)量的原理

熱耦合能級(jí)用于溫度測(cè)量的原理是:熱耦合能級(jí)之間的間隙范圍較小(200～2000cm-1),這使得當(dāng)溫度變化時(shí),這兩個(gè)能級(jí)的弛豫時(shí)間很短,因此可將熱耦合能級(jí)視為始終處于熱平衡狀態(tài)(熱平衡狀態(tài)時(shí),能級(jí)的粒子占據(jù)數(shù)滿足玻爾茲曼分布,熒光強(qiáng)度與激發(fā)態(tài)上的粒子占據(jù)數(shù)正相關(guān))[3].由于稀土離子的能級(jí)較多,且排列緊密,因此多種稀土離子可被用于熱耦合能級(jí)模式的熒光溫度計(jì)的設(shè)計(jì)中,如Er3+、Tm3+、Nd3+、Ho3+、Eu3+、Dy3+等.

1.2 基于熱耦合能級(jí)測(cè)溫模式的熒光材料

在眾多稀土離子中,Dy3+因具有優(yōu)異的光學(xué)特性而受到學(xué)者們的關(guān)注,相關(guān)文獻(xiàn)見(jiàn)表1.研究顯示,Dy3+的熱耦合能級(jí)可以產(chǎn)生藍(lán)光發(fā)射和黃光發(fā)射,其中藍(lán)光發(fā)射(電偶極躍遷)的穩(wěn)定性優(yōu)于黃光發(fā)射(磁偶極躍遷).基于這一特性,一些學(xué)者將其用于熒光測(cè)溫的研究中.例如:Yang 等[4]對(duì)Sr9Ga(PO4)7:Dy3+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,該樣品在259nm 激發(fā)波長(zhǎng)下出現(xiàn)了藍(lán)光發(fā)射(482nm處(4F9/2→6H15/2))和黃光發(fā)射(576nm 處(4F9/2→6H13/2)).Yang等還利用公式(1)和公式(2)[5]計(jì)算了Sr9Ga(PO4)7:Dy3+熒光粉樣品在298～598K 范圍內(nèi)的絕對(duì)靈敏度(Sa)和相對(duì)靈敏度(Sr).計(jì)算結(jié)果顯示:當(dāng)溫度為598K 時(shí),Sr9Ga(PO4)7:Dy3+熒光粉樣品的Sa值和Sr值均達(dá)到最大,分別為0.018 K-1與0.87%K-1.

表1 基于熱耦合能級(jí)測(cè)溫模式的Dy3+ 激活的熒光粉樣品的相關(guān)參數(shù)

其中:A為常數(shù),ΔE為熱淬滅活化能,k為玻爾茲曼常數(shù),T為溫度.Liu等[6]對(duì)CaLa4(SiO4)3O:Dy3+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,該樣品在348nm 激發(fā)波長(zhǎng)下出現(xiàn)了藍(lán)光發(fā)射(456nm 處)和黃光發(fā)射(573 nm 處).Liu等對(duì)該樣品的相對(duì)靈敏度進(jìn)行計(jì)算顯示,其相對(duì)靈敏度的最大值為0.1673%K-1.其他研究還顯示,Dy3+的4I15/2能級(jí)和4F9/2能級(jí)也可用于熒光測(cè)溫,如學(xué)者在研究Ca3La3(BO3)5:Dy3+[7]、CaWO4:Dy3+[8]、La3Ga5.5Ta0.5O14:Dy3+[9]熒光粉樣品時(shí),均是利用Dy3+的4I15/2能級(jí)和4F9/2能級(jí)進(jìn)行熒光測(cè)溫實(shí)驗(yàn)的.

除上述研究外,一些學(xué)者對(duì)摻雜Dy3+的熒光粉還提出了兩種拓展方法:級(jí)聯(lián)熱化測(cè)溫法和雙激發(fā)位置測(cè)溫法.級(jí)聯(lián)熱化測(cè)溫法是Ciric等[10]在對(duì)Lu1.5Y1.5Al5O12:Dy3+熒光粉樣品進(jìn)行研究時(shí)提出的一種方法.該方法的原理為:兩個(gè)能級(jí)之間若存在中間能級(jí),則其弛豫時(shí)間會(huì)變短,且與兩個(gè)躍遷相關(guān)聯(lián)的能級(jí)間隙可始終保持較大距離[12].Ciric等利用公式(2)和公式(3)以及4組不同間隙的能級(jí)計(jì)算了該樣品的相對(duì)靈敏度,計(jì)算結(jié)果顯示當(dāng)溫度為650K時(shí),能量差為ΔE2-1、ΔE3-1、ΔE4-1、ΔE5-1的能級(jí)(見(jiàn)圖1)所對(duì)應(yīng)的相對(duì)靈敏度分別為0.35、0.84、1.47、1.73%K-1,這表明級(jí)聯(lián)熱化方案可有效提高熒光測(cè)溫材料的相對(duì)靈敏度.

圖1 Dy3+的部分能級(jí)圖

式(3)中IH和IL分別為每組能級(jí)中較高能級(jí)和較低能級(jí)的熒光強(qiáng)度,ΔE為這兩個(gè)能級(jí)的能量差,B為常數(shù),k為玻爾茲曼常數(shù),T為溫度.

雙激發(fā)位置測(cè)溫法是Perisa等[11]在對(duì)YAG:Dy3+/Cr3+熒光粉樣品進(jìn)行研究時(shí)提出的一種方法.研究顯示,當(dāng)以388nm 作為激發(fā)波長(zhǎng)時(shí),Dy3+在484nm(4F9/2→6H15/2)和582nm(4F9/2→6H13/2)附近分別產(chǎn)生了藍(lán)光發(fā)射和黃光發(fā)射,Cr3+在700nm 附近產(chǎn)生了紅光發(fā)射,并且Cr3+還能夠被484nm 和582nm 所激發(fā).另外,Perisa等還計(jì)算了樣品的Sr值,結(jié)果顯示當(dāng)溫度為200K 時(shí),樣品的Sr值達(dá)到了最大值(0.96%K-1).

為了研究雙激發(fā)位置測(cè)溫法是否適用于其他測(cè)溫材料,本文研究小組利用該方法計(jì)算了GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品的相對(duì)靈敏度.圖2為GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品在雙激發(fā)位置測(cè)溫模式下的發(fā)光性質(zhì)圖.圖2(a)為樣品在580nm 波長(zhǎng)下的激發(fā)光譜.由圖2(a)可見(jiàn),樣品的激發(fā)峰分別位于274nm 和301nm 處.圖2(b)為Eu3+熒光發(fā)射的強(qiáng)度柱狀圖.由圖2(b)可見(jiàn),樣品在274nm 和301nm 的激發(fā)波長(zhǎng)下,其熒光發(fā)射強(qiáng)度(在580nm 處)隨著溫度的升高而逐漸下降.圖2(c)為基于Eu3+熒光強(qiáng)度比所擬合的指數(shù)函數(shù)圖.根據(jù)圖2(c)得到的擬合參數(shù)和公式(2)計(jì)算得出的GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品的相對(duì)靈敏度如圖2(d)所示.由圖2(d)可以看出,樣品相對(duì)靈敏度的最大值為1.33%K-1,這說(shuō)明雙激發(fā)位置測(cè)溫模式適用于GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光測(cè)溫材料.

圖2 GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品在雙激發(fā)位置測(cè)溫模式下的發(fā)光性質(zhì)

2 基于雙發(fā)光中心的測(cè)溫模式

2.1 雙發(fā)光中心測(cè)溫模式的原理

雙發(fā)光中心的測(cè)溫模式因其相對(duì)靈敏度不受能級(jí)間隙的限制而受到學(xué)者們的關(guān)注.利用雙發(fā)光中心進(jìn)行測(cè)溫的原理是:2個(gè)發(fā)光中心對(duì)溫度的依賴性存在顯著差異.這2個(gè)發(fā)光中心的組合不僅可以是單摻雜離子的不同占位,也可以是單摻雜離子的混合價(jià)態(tài)和雙摻雜離子.

以過(guò)渡金屬離子和稀土離子為例.過(guò)渡金屬離子具有3dn電子構(gòu)型(電子聲子耦合較強(qiáng)),因此其熒光強(qiáng)度容易受到溫度的影響;而稀土離子的4f-4f躍遷對(duì)溫度不敏感,因此其熒光強(qiáng)度受溫度的影響較小[13]:因此,當(dāng)溫度變化時(shí),過(guò)渡金屬離子和稀土離子這2個(gè)發(fā)光中心的熒光強(qiáng)度比會(huì)隨之變化.

2.2 基于雙發(fā)光中心測(cè)溫模式的熒光材料

2.2.1 單摻雜離子的不同占位與混合價(jià)態(tài)的雙發(fā)光中心

在多種激活離子中,錳離子和銪離子因具有優(yōu)異的光學(xué)特性而備受關(guān)注,相關(guān)研究見(jiàn)表2和表3.

表2 基于離子不同占位熒光強(qiáng)度比測(cè)溫模式的熒光粉樣品的相關(guān)參數(shù)

表3 基于離子混合價(jià)態(tài)熒光強(qiáng)度比測(cè)溫模式的熒光粉樣品的相關(guān)參數(shù)

1)錳離子的不同占位與混合價(jià)態(tài).由于晶場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)Mn2+的4T1能級(jí)的能量影響較大,所以當(dāng)Mn2+占據(jù)不同晶格位置時(shí)其發(fā)射光譜會(huì)不同.例如:將Mn2+摻雜到Li5Zn8Al5Ge9O36[14]和K7ZnSc2B15O30[15]基質(zhì)中時(shí),由于Mn2+占據(jù)兩種晶格位置,所以其會(huì)在兩處產(chǎn)生熒光發(fā)射.計(jì)算顯示,Li5Zn8Al5Ge9O36:Mn2+和K7ZnSc2B15O30:Mn2+樣品的絕對(duì)靈敏度的最大值分別為0.476K-1和0.031K-1,相對(duì)靈敏度的最大值分別為8.489%K-1和1.84%K-1.

研究顯示,Mn4+因具有3d3電子構(gòu)型,因此其通常表現(xiàn)為紅光發(fā)射(2E→4A2);Mn2+因具有d5電子組態(tài),因此其通常表現(xiàn)為綠光發(fā)射(4T1→6A1).另外,由于Mn4+和Mn2+的發(fā)光強(qiáng)度對(duì)溫度的依賴性不同,因此可將錳離子的混合價(jià)態(tài)用于溫度測(cè)量.例如:Huang等[16]對(duì)LaZnAl11O19:Mn2+/Mn4+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,在375nm 激發(fā)波長(zhǎng)下,該樣品在514nm(Mn2+)和677nm(Mn4+)附近出現(xiàn)了發(fā)射峰,且其Sa和Sr的最大值分別為0.013K-1和1.50%K-1;Glais等[17]對(duì)SrMgAl10O7:Mn2+/Mn4+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,在426nm 激發(fā)波長(zhǎng)下,該樣品在514nm(Mn2+)和660nm(Mn4+)附近出現(xiàn)了發(fā)射峰,經(jīng)計(jì)算其Sr的最大值為2.77%K-1.

2)銪離子的不同占位與混合價(jià)態(tài).利用Eu2+的不同占位進(jìn)行熒光測(cè)溫的原理是:晶體場(chǎng)環(huán)境對(duì)Eu2+的5d軌道影響較大,這使得Eu2+在不同晶體場(chǎng)中發(fā)射的熒光波長(zhǎng)不同.例如:Wu 等[18]對(duì)Li4SrCa(SiO4)2:Eu2+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,當(dāng)Eu2+占據(jù)Sr2+位置和Ca2+位置時(shí)可分別產(chǎn)生藍(lán)光發(fā)射和橙光發(fā)射,樣品的Sa和Sr的最大值分別為0.051K-1和3.18%K-1.

研究還顯示,當(dāng)Eu2+占據(jù)相同離子的不同配位時(shí),Eu2+也會(huì)產(chǎn)生不同的熒光發(fā)射.例如:在Ba5SiO4Cl6:Eu2+熒光粉樣品[19]中,當(dāng)Eu2+占據(jù)9配位的Ba2+位置時(shí),其發(fā)射峰位于441nm 處;當(dāng)Eu2+占據(jù)8配位的Ba2+位置時(shí),其發(fā)射峰位于505nm 處.另外,計(jì)算顯示,Ba5SiO4Cl6:Eu2+熒光粉樣品的Sa和Sr的最大值分別為0.031K-1和0.87%K-1.Eu2+在Ca9Mg1.5(PO4)7[20]、Sr4Al14O25[21]、Ca6BaP4O17[22]基質(zhì)中也存在與上述類似的情況.

由于Eu2+的熱淬滅速率顯著快于Eu3+,所以銪離子的混合價(jià)態(tài)也可用于熒光測(cè)溫.例如:Chen等[23]對(duì)LaAlO3:Eu2+/Eu3+熒光粉樣品研究顯示,當(dāng)以360nm 作為激發(fā)波長(zhǎng)時(shí),樣品在450nm 與621 nm 處出現(xiàn)了發(fā)射峰,且樣品的Sa和Sr的最大值分別為0.014K-1和1.193%K-1.銪離子的混合價(jià)態(tài)在Ca2Al2SiO7[24]和Sr3P4O13[25]基質(zhì)中也存在與上述類似的情況.研究顯示,通過(guò)共摻其他離子來(lái)調(diào)節(jié)晶體場(chǎng)環(huán)境也可以提升樣品的Sr.例如:在La1-yGdyAlO3:Eu2+/Eu3+熒光粉樣品[26]中,可通過(guò)改變Gd3+的摻雜濃度來(lái)調(diào)節(jié)晶體場(chǎng)環(huán)境以抑制熱淬滅;當(dāng)y為0.8時(shí),樣品的Sr值達(dá)到最大(3.23%K-1).在NaZr2(PO4)3:Eu2+/Eu3+熒光粉樣品[27]中,當(dāng)用K+替代Na+時(shí),樣品的Sr值從0.98%K-1提高到3.84%K-1.

2.2.2 不同離子共摻的雙發(fā)光中心

由于稀土離子對(duì)溫度不敏感,而過(guò)渡金屬離子受溫度影響較大,所以過(guò)渡金屬離子和稀土離子可組成發(fā)光中心組合.在多種離子組合中(如Bi3+/Sm3+[28-29]、Mn4+/Sm3+[30-31]、Cr3+/Eu3+[32]、Mn4+/Eu3+[33]、Mn4+/Dy3+[34]),由于Eu3+(發(fā)射橙紅光)和Bi3+(發(fā)射藍(lán)光)的發(fā)射光譜幾乎不重疊,因此共摻Bi3+和Eu3+的熒光粉被眾多學(xué)者所關(guān)注,其相關(guān)研究結(jié)果見(jiàn)表4.Xu等[35]對(duì)CaLaMgTaO6:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,樣品的Sa值在573K 時(shí)達(dá)到最大(0.013K-1),Sr值在483K 時(shí)達(dá)到最大(1.33%K-1).Liu等[36]對(duì)SrGa2B2O7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,其Sa值在473K 時(shí)達(dá)到最大(0.181K-1),Sr值在423K 時(shí)達(dá)到最大(1.549%K-1).

表4 共摻雜Bi3+和Eu3+的熒光粉樣品的相關(guān)參數(shù)

本研究小組對(duì)GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品的Sa和Sr進(jìn)行計(jì)算顯示,樣品的Sa值和Sr值都在500K 時(shí)達(dá)到最大,分別為0.01K-1和1.26%K-1.該結(jié)果表明,GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品可應(yīng)用于熒光測(cè)溫中.

在溫度升高時(shí),由于Bi3+對(duì)應(yīng)的發(fā)射峰強(qiáng)度的下降趨勢(shì)比Eu3+更為明顯,因此Bi3+/Eu3+共摻熒光粉樣品的顏色會(huì)隨著溫度的升高發(fā)生明顯變化.例如:當(dāng)溫度從293K 升高到473K 時(shí),La2ZnTiO6:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品的色度坐標(biāo)從(0.2941,0.2161)變?yōu)?0.4681,0.3053)[37],BaGd2O4:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品的色度坐標(biāo)從(0.4587,0.2901)變?yōu)?0.3411,0.2971)[13].

根據(jù)Bi3+/Eu3+共摻熒光粉的上述熱致變色特性,本研究組在300～500K 范圍內(nèi)測(cè)量了GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品的色度坐標(biāo)隨溫度的變化情況.結(jié)果顯示,隨著溫度的升高,樣品的色度坐標(biāo)從(0.2776,0.1363)變?yōu)?0.3368,0.1857).本研究組還根據(jù)色度坐標(biāo)隨溫度的變化計(jì)算了樣品的Sr值,結(jié)果見(jiàn)圖3.圖中,紅色曲線是基于色度坐標(biāo)的y值隨溫度變化所計(jì)算的相對(duì)靈敏度,黑色曲線是基于色度坐標(biāo)的x值隨溫度變化所計(jì)算的相對(duì)靈敏度.由圖3可以看出,在500K 時(shí),樣品的Sr值達(dá)到最大(0.59%K-1).上述結(jié)果表明,可將Bi3+/Eu3+共摻熒光粉的熱致變色特性應(yīng)用于熒光測(cè)溫中.

圖3 基于GdY2SbO7:Bi3+/Eu3+熒光粉樣品的色度坐標(biāo)計(jì)算所得的Sr 值

上述研究表明,將雙發(fā)光中心熒光粉作為測(cè)溫材料,雖可避免熱耦合能級(jí)限制相對(duì)靈敏度的問(wèn)題,但也存在一定的缺點(diǎn):一是制備單摻雜離子混合價(jià)態(tài)的雙發(fā)光中心熒光粉的難度較大(因氧化態(tài)的比例很難控制);二是單摻雜離子占據(jù)不同晶格位置所產(chǎn)生的發(fā)射峰可能存在重疊,進(jìn)而可能對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確性產(chǎn)生較大影響;三是共摻兩種離子的熒光材料雖然可彌補(bǔ)單摻雜離子熒光粉的缺陷,但激勵(lì)光源的強(qiáng)度、光纖的傳輸效率等外部條件對(duì)測(cè)溫結(jié)果仍有較大影響.

3 基于熒光壽命溫度依賴性的測(cè)溫模式

3.1 熒光壽命用于溫度測(cè)量的原理

熒光壽命用于溫度測(cè)量的原理是:溫度的升高會(huì)使晶格的振動(dòng)增強(qiáng),進(jìn)而會(huì)加快光淬滅過(guò)程,降低熒光壽命[43],由此可通過(guò)測(cè)量樣品的熒光壽命來(lái)確定環(huán)境溫度.

3.2 基于熒光壽命測(cè)溫模式的熒光材料

近年來(lái),基于熒光壽命的測(cè)溫模式因其不但對(duì)環(huán)境具有更強(qiáng)的耐受性和不受絕對(duì)發(fā)射強(qiáng)度的影響,而且可以選擇環(huán)境友好、成本低廉的錳離子作為激活劑而成為一種理想的溫度測(cè)量方法[5].Chi等[44]對(duì)Zn2GeO4:Mn2+熒光粉樣品進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),在355nm 激發(fā)波長(zhǎng)下,樣品在533nm 處出現(xiàn)了發(fā)射峰(該發(fā)射峰歸因于4T1→6A1的能級(jí)躍遷).Chi等利用公式對(duì)樣品的衰減時(shí)間和相對(duì)靈敏度進(jìn)行計(jì)算顯示,當(dāng)溫度為370K 時(shí),樣品的Sr值達(dá)到了最大(4.60%K-1).Zhang等[46]對(duì)YGG:Mn3+/Mn4+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,當(dāng)溫度為240K時(shí),樣品的Sr值達(dá)到4.51%K-1.Zheng等[47]對(duì)Gd2ZnTiO6:Mn4+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,當(dāng)溫度為423K時(shí),樣品的Sr值達(dá)到最大(2.43%K-1).研究還顯示,Ba2Y0.8Eu0.2NbO6:Mn4+[48]和LaTiSbO6:Mn4+[49]熒光粉樣品也可用于熒光壽命測(cè)溫.

另外,由于Mn4+對(duì)環(huán)境較為敏感,因此還可通過(guò)調(diào)節(jié)晶體環(huán)境來(lái)提升樣品的相對(duì)靈敏度.例如:Li等[50]對(duì)BaLaCa1-xMgxSbO6:Mn4+熒光粉樣品進(jìn)行研究顯示,通過(guò)改變Mg2+的摻雜濃度可以調(diào)節(jié)樣品的局部晶體結(jié)構(gòu),進(jìn)而可增強(qiáng)Mn4+的熒光強(qiáng)度和熒光壽命.利用這一方法,Li 等將BaLaCa1-xMgxSbO6:Mn4+熒光粉樣品的相對(duì)靈敏度從1.05%K-1提高到了1.42%K-1.Hua等[51]根據(jù)不同晶體場(chǎng)對(duì)Mn4+的影響,將Ca2InNbO6基質(zhì)中的Ca替換為了Sr,計(jì)算顯示樣品的相對(duì)靈敏度從3.24%K-1提高到了4.25%K-1.

上述文獻(xiàn)研究表明,將錳離子熒光壽命用于測(cè)溫,不僅可使樣品的相對(duì)靈敏度相對(duì)較高,而且還可以通過(guò)調(diào)節(jié)晶體環(huán)境來(lái)進(jìn)一步提升樣品的相對(duì)靈敏度.另外,由于熒光壽命測(cè)溫模式的溫度轉(zhuǎn)換關(guān)系僅取決于熒光壽命,因此該方法在原理上優(yōu)于熱耦合能級(jí)測(cè)溫模式和雙發(fā)光中心測(cè)溫模式.但是,該方法對(duì)激勵(lì)光源的穩(wěn)定性和強(qiáng)度的要求較高,使得其在實(shí)際操作中不易實(shí)現(xiàn).

表5 基于熒光壽命測(cè)溫模式的熒光粉樣品的相關(guān)參數(shù)

4 研究展望

本文對(duì)基于熱耦合能級(jí)、雙發(fā)光中心、熒光壽命這3種非接觸式熒光測(cè)溫模式的相關(guān)研究進(jìn)行綜述顯示:在熱耦合能級(jí)測(cè)溫模式中,級(jí)聯(lián)熱化方案可有效解決熒光測(cè)溫材料的相對(duì)靈敏度較低的問(wèn)題,同時(shí)雙激發(fā)位置的測(cè)溫模式可作為熒光測(cè)溫的一種新的方案加以進(jìn)一步研究;在雙發(fā)光中心測(cè)溫模式中,雙摻雜離子熒光粉的測(cè)溫模式雖然能夠克服單摻雜離子熒光粉測(cè)溫模式所存在的一些缺點(diǎn),但該測(cè)溫模式的抗干擾能力和準(zhǔn)確性仍需進(jìn)一步提高;在熒光壽命測(cè)溫模式中,目前所使用的熒光材料雖具有較高的相對(duì)靈敏度和對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力,但在實(shí)際操作中需進(jìn)一步研究如何能確保激勵(lì)光源和信號(hào)通道保持穩(wěn)定.