【摘 要】
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荧光测温方法是一种非接触式测温方法,荧光参数如,荧光强度、荧光强度比（LIR）、荧光寿命等都能够指示温度。其中,基于两个发射峰光强的比值指示温度的LIR测温技术因具有较强的抗干扰特性而吸引科研人员的广泛关注。关于荧光测温技术尤其是基于LIR测温技术的研究很多,但大部分的荧光测温都无法避免由于激发光源不间断地激发带来的热量问题。长余辉发光（PersL）材料由于缺陷的作用能够存储一定的能量,当激发停止
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荧光测温方法是一种非接触式测温方法,荧光参数如,荧光强度、荧光强度比（LIR）、荧光寿命等都能够指示温度。其中,基于两个发射峰光强的比值指示温度的LIR测温技术因具有较强的抗干扰特性而吸引科研人员的广泛关注。关于荧光测温技术尤其是基于LIR测温技术的研究很多,但大部分的荧光测温都无法避免由于激发光源不间断地激发带来的热量问题。长余辉发光（PersL）材料由于缺陷的作用能够存储一定的能量,当激发停止后,材料能够通过释放陷阱中的能量持续发光,由于其“免实时激发”的发光现象在体内成像以及生物传感中展现出了独特的优势。本文利用PersL材料的自发光特性实现可靠有效的LIR温度传感,这一测温方法能够有效避免光热效应,针对X射线产生高带隙材料的PersL现象给出了可能的机理解释。本文的主要研究内容如下:（1）采用水热法合成了一种被X射线激发后能够实现PersL的余辉材料NaYF4:Er3+,研究其在980 nm激发下、X射线激发下和PersL状态下的LIR测温特性。一系列实验进一步验证NaYF4:Er3+PersL温度计的可靠性和可重复性,这些实验结果表明我们实现了基于NaYF4:Er3+荧光粉的三模式下的温度传感技术,通过热释光曲线给出了NaYF4:Er3+X射线激发的PersL机理。（2）Pr3+具有丰富的发光能级而被广泛应用于荧光材料的温度传感实验,为了寻找其它稀土掺杂的PersL温度传感材料,采用水热法合成了一种被X射线激发后能够实现PersL的余辉材料NaYF4:Pr3+。该材料能够在PersL状态下实现温度传感,Pr3+的~3P0和~3P1能级之间的LIR在固定温度下保持不变,证明了PersL温度计的可行性和可靠性。此外,所制备的NaYF4:Pr3+在X射线激发下同样具有优异的LIR测温特性。（3）为了扩展PersL温度传感在其它基质中的可能,本文采用高温固相法合成了一种Sr F2:Pr3+荧光粉。Sr F2:Pr3+在被X射线激发后产生了非常强烈的PersL现象,利用Sr F2:Pr3+在X射线充能后呈现出的PersL特性指示温度,一系列相关实验表明基于Sr F2:Pr3+PersL特性建立的PersL温度计具有优异的稳定性。值得注意的是,除了被人们广泛研究的~3P0和~3P1这对热耦合能级外,Pr3+掺杂Sr F2中~1D2分别与~3P0和~3P1之间的LIR在X射线激发下也具有良好的测温关系。结合NaYF4:Pr3+在X射线下的长余辉现象提出Pr3+掺杂在高带隙基质中的X射线激发PersL机理。
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