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广东省科学院开发出新型荧光温度探测材料


  温度是物体冷热程度的表现参数,也是生产工艺过程中最基本、最重要的控制参数之一,关系到生产条件的建立,产品的产量、质量、效率,以及生产设备的寿命与安全等。随着科技的发展,测温技术也有了较大的发展和进步。其中非接触式光学测温技术已成为温度探测领域的重要发展方向。

  广东省科学院资源利用与稀土开发研究所教授倪海勇团队长期致力于探寻具备更高测温灵敏度的新型光学测温材料。近日,该团队成员李俊豪博士与广州大学化学化工学院副教授陈旖勃开发出新型荧光温度探测材料。

  研究人员就尖晶石矿ZnGa2O4:Mn材料的荧光性质合作研究时发现,Mn在ZnGa2O4中存在两种化合价(即Mn2+与Mn4+),Mn2+发射绿光而Mn4+发射红光。该材料存在大量的Ga3+-Zn2+反位缺陷,Ga3+-Zn2+反位缺陷中俘获的电子在温度升高时将得以释放,在特定的温度区间内可对Mn2+绿光进行定向补偿而不干预Mn4+红光的荧光热猝灭。利用此特性,能实现Mn2+与Mn4+荧光强度比信号的有效放大,显著提高双发射荧光强度比测温技术的灵敏度。