Dy³⁺掺杂Y-Al-O体系荧光材料的光学测温性能研究

摘要

温敏荧光材料因其非侵入式/半侵入式的光学特性，以及优异的抗干扰性能，表现出卓越的温度传感潜力。其中，Dy³⁺掺杂的Y-Al-O体系荧光材料以其出色的发光效率与合适的热耦合能级而备受关注。通过高温固相法合成Dy3+掺杂Y-Al-O体系荧光粉，使用X射线衍射技术表征了材料物相成分，结合荧光分光光度计测试了材料激发光谱与发射光谱特性，系统分析了其温度敏感特性。结果表明，提高材料烧结温度会促进Y₃Al₅O₁₂（YAG）相的生成，增强材料发光效率和测温性能。1 600℃下合成的荧光粉中YAG物相含量高达97.8%，在100～1 300℃的测试温度范围内最大绝对灵敏度和相对灵敏度分别达到了1.7×10^-3℃^-1和3.8×10^-3%℃^-1。与热电偶测量结果相比，最大相对测量误差仅为0.5%。这些研究凸显了Dy³⁺掺杂Y-Al-O体系荧光粉在各种工业和科学应用中进行温度监测的潜在价值。

关键词

温敏特性 / 荧光材料 / Dy³⁺ / Y-Al-O体系