一种使用双路信号的荧光寿命测温方法技术

技术编号:37463025 阅读:22 留言:0更新日期:2023-05-06 09:36
本发明专利技术公开了一种使用双路信号的荧光寿命测温方法,利用稀土离子双掺杂纳米荧光材料制备的测温探头探测温度,纳米荧光材料中掺杂离子1激发态能量高于掺杂离子2,掺杂离子1荧光寿命随温度升高而缩短,掺杂离子2荧光寿命随温度升高而延长,将掺杂离子1和掺杂离子2荧光寿命比值随温度变化拟合曲线作为测温探头标定曲线,根据理论测温灵敏度曲线确定探头测温工作范围,利用标定曲线对应的拟合公式根据实测荧光寿命比值反推得到探测温度。本发明专利技术不依赖于探头在待测物内部的渗透深度,可用于材料表面测温,还适用于材料内部复杂环境温度监测,可以灵活设计稀土离子掺杂系统,选取采集信号对应的荧光波段,无需添加硬件,成本低廉,操作便捷。操作便捷。操作便捷。

【技术实现步骤摘要】
一种使用双路信号的荧光寿命测温方法


[0001]本专利技术属于光学传感领域,涉及一种使用双路信号的荧光寿命测温方法。

技术介绍

[0002]温度是表征物体冷热程度的物理量,与几乎所有的物理过程密切相关,因此在科研、工业生产和医学等领域具有十分重要的地位。
[0003]传统的热电偶、热电阻等测温器件采用与待测物接触的方式、利用电信号来表征温度。随着微电子学、光子学、纳米医学等领域的迅猛发展,微纳米尺度下超高空间分辨率的温度测量需求强烈,而上述传统的接触式测温方法在这些尖端应用领域不再适用。此外,接触式测温方法在诸如体内温度监控、非固定部件温度传感等特殊应用领域也无能为力。另一种常用的红外测温仪虽然采用非接触方案,但受限于不同材料的发射率存在差异且不易获得,红外测温仪的精度较低。
[0004]稀土荧光信号的多个维度均可用于温度传感,例如:各波段荧光强度通常随温度升高而下降,两个波段荧光强度的比例随温度改变而变化,同一辐射波段的荧光寿命在不同环境温度下也会出现差异,这些变化规律均可以用于温度传感。其中,基于荧光寿命的温度传感技术具有独本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用双路信号的荧光寿命测温方法,其特征在于:利用稀土离子双掺杂的纳米荧光材料制备的测温探头探测温度,所述纳米荧光材料中掺杂离子1激发态能量高于掺杂离子2,掺杂离子1荧光寿命随温度升高而缩短,掺杂离子2荧光寿命随温度升高而延长,将掺杂离子1和掺杂离子2荧光寿命比值随温度变化拟合曲线作为测温探头标定曲线,根据理论测温灵敏度曲线确定探头测温工作范围,利用标定曲线对应的拟合公式根据实测荧光寿命比值反推得到探测温度。2.根据权利要求1所述的一种使用双路信号的荧光寿命测温方法,其特征在于:所述掺杂离子1和掺杂离子2荧光寿命比值随温度变化拟合曲线获取方法包括:步骤1:将所述测温探头置于初始温度为t0的环境;步骤2:使用信号发生器调制掺杂离子1激发波长半导体激光器输出方波激光照射测温探头;步骤3:分别采集掺杂离子1和掺杂离子2对应荧光发射波长附近衰减曲线,拟合得到掺杂离子1和掺杂离子2的荧光寿命曲线;步骤4:改变环境温度,分别在温度t1,t2,...,t
n
重复执行步骤3,拟合得到t1,t2,.....

【专利技术属性】
技术研发人员:刘禄王欣宇李博洋姜海丽田野任晶张建中
申请(专利权)人:哈尔滨工程大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1