Ce3+/Tb3+雙摻雜SrAl2Si2O8熒光粉的發光性能及其在測溫領域的應用

周 佳，包 琪，戴武斌，胡 金，陳 洋，徐 慢

武漢工程大學材料科學與工程學院，湖北 武漢430205

隨著科技的發展，稀土離子摻雜的無機熒光粉材料在照明顯示、生物成像、太陽能電池以及溫度傳感等眾多領域具有廣泛的應用［1-3］。溫度作為一個基本的熱力學參數，對生命活動和科學研究有著重要影響，因此溫度測量一直是稀土發光材料應用研究的重要方向。傳統的接觸式測溫設備（如氣體、液體溫度計，熱電偶等）廣泛應用于生活生產中，但對于一些特殊環境（如強磁場、強電場和強腐蝕等）和物體（如物體表面、微小區域、生物體或者細胞內）則無法滿足。近年來，基于材料熒光性質隨溫度變化的非接觸式測溫法由于能夠克服傳統接觸式溫度設備的不足，并且具有精度高、靈敏度高、壽命長、適應性好等諸多優點，因而引起了人們的廣泛關注并成為測溫領域的研究熱點［4-6］。

稀土離子摻雜的無機熒光粉是基于稀土離子熒光性質（如熒光強度、峰值位置、帶寬及上升/衰減壽命等）隨溫度變化的靈敏度來實現測溫的。其熒光強度比（fluorescence intensity ratio，FIR）測溫技術作為目前測溫研究中報道最多的一種方法，其測溫原理主要是利用稀土離子兩個相鄰的具有熱耦合關系的激發態能級向低能級躍遷時發射的熒光強度的比值來實現測溫。由于FIR測溫法對測量條件和周圍環境的依賴性不大，不受測量角度或者被測物體表面性質的影響，并且稀土離子豐富的階梯狀能級為熱耦合能級的出現提供了條件，因此很多稀土離子都可以采用FIR測溫法進行溫度探測研究［7-9］。……