O Instytucie

Tytuł: From the up-converting multimodal luminescent thermometer to ratiometric visual power density meter based on Er3+ ,Yb3+ emission

Autorzy: A. Javaid, M. Szymczak, L. Marciniak

Czasopismo: Materials Horizons

DOI: 10.1039/D5MH01369K   

Ostatnio przeprowadzone badania przeprowadzone przez grupę prof. Marciniaka na Na₃Sc₂(PO₄)₃:Er³⁺,Yb³⁺ wykazały, że w materiale tym przy wzbudzeniu 980 nm zaobserwowano poza typowymi dla układów współdomieszkowanych jonami Er³⁺,Yb³⁺ pasmami emisyjnymi związanymi z przejściami elektronowymi ²H_11/2→⁴I_15/2, ⁴S_3/2→⁴I_15/2 oraz ⁴F_9/2→⁴I_15/2 również pasma emisyjne związane z przejściem elektronowym ²H_9/2→⁴I_13/2. Pomiary właściwości spektroskopowych tych układów przeprowadzone w funkcji temperatury wykazały szereg zmian we względnej intensywności pasm emisyjnych co umożliwiło wykorzystanie tego układu w termometrii luminescencyjnej. Jednakże, to co najbardziej interesujące to w układach tych ze względu na odmienny mechanizm populacji poziomu ⁴S_3/2 i poziomu ⁴F_9/2 zaobserwowany znaczący monotoniczny wpływ temperatury na stosunek intensywności luminescencji w zakresie zielonym i czerwonym spektrum. Efekt ten w połączeniu z mechanizmem optycznego grzania wiązką wzbudzającą, którego efektywność wzrasta wraz ze stężeniem jonów uczulacza pozwolił na konstrukcję wizualnego miernika gęstości mocy optycznej. Zastosowanie w tym celu Na₃Sc₂(PO₄)₃:Er³⁺,Yb³⁺  pozwolił nie tylko na lokalny odczyt wartości gęstości mocy z wykorzystaniem LIR i współrzędnych chromatycznych CIE1931 ale przede wszystkim pozwolił na dwuwymiarowe obrazowanie rozkładu gęstości mocy poprzez analizę sygnałów rejestrowanych w kanałach R i G aparatu fotograficznego. Jest to pierwszy dotychczas opublikowany wizualny luminescencyjny sensor gęstości mocy optycznej i pierwsza demonstracja wykorzystania takiego układu do dwuwymiarowego obrazowania gęstości mocy optycznej.

Przedstawione prace były finansowane w ramach projektu NCN Opus UMO-2022/45/B/ST5/01629.