Keywords in Polishspektroskopia wysokotemperaturowa, termometria luminescencyjna, zol-żel, luminofory, jony ziem rzadkich
Keywords in Englishluminescence thermometry, rare-earth ions, nanocrystals
Aim in PolishCelem pracy jest zbadanie i analiza oraz teoretyczne modelowanie właściwości spektroskopowych aktywowanych jonami ziem rzadkich kryształów i nanokryształów tlenkowych w zakresie bardzo wysokich temperatur, pod kątem wykorzystania tego typu ośrodków w termometrii luminescencyjnej.
Aim in EnglishThe aim of this work was to study spectroscopic properties of rare-earth doped oxide crystals and nano-crystals at very high temperatures for their potential use in luminescence thermometry °C. The aim of this work is to study the temperature dependence of the luminescence spectra and decays characteristics of rare-earth (Tb, Dy, Eu, …) activated nanopowders and thin films of YAM, YAG and Y2O3 crystals. Also, the temperature dependence of the up-conversion emissions will be studied over a wide temperature range.
Description in PolishPraca obejmowała badania charakterystyk spektroskopowych, takich jak widma wzbudzenia i fluorescencji oraz dynamika emisji związanych z przejściami 5d-4f i 4f-4f jonów ziem rzadkich (Er3+, Tm3+, Tb3+, Dy3+, Pr3+ i Ho3+, w tym również materiałów sensybilizowanych jonami Yb3+) w krystalicznych, planarnych i nano- krystalicznych materiałach tlenkowych w zakresie wysokich temperatur. Do badanych materiałów należały kryształy i nano-kryształy YAG, GGG, YAM, YO oraz Gd2O3. Wytworzenie aktywowanych nanoproszków YAM było przedsięwzięciem nowatorskim, gdyż materiału tego nie daje się uzyskać klasyczną metodą krystalizacji Czochralskiego. Dlatego również doniesienia literaturowe o właściwościach spektroskopowych tego materiału aktywowanego jonami ziem rzadkich są nieliczne. Przeprowadzone, w ramach niniejszego projektu, badania pozwoliły po raz pierwszy opisać właściwości spektroskopowe Dy3+:YAM oraz rozszerzyć i pogłębić o zachowania temperaturowe wiedzę o systemach Pr3+:YAM i Tb3+:YAM Obecny stan wiedzy o właściwościach domieszkowanych jonami ziem rzadkich matryc dielektrycznych, zarówno w postaci wyników badawczych jak i ich interpretacji teoretycznej, w zakresie bardzo wysokich temperatur, przekraczający ok. 1000 K, jest bardzo ograniczony. Zainteresowanie niniejszą tematyką spowodowane jest również rozwojem i ciągłym poszukiwaniem nowych materiałów na potrzeby fotonicznych czujników różnych wielkości fizycznych, szczególnie czujników i mierników temperatury. Jedną z rozwijanych technik jest termometria fluorescencyjna. Metoda ta wykorzystuje temperaturowe zależności właściwości spektroskopowych domieszkowanych jonami ziem rzadkich ośrodków w postaci monokrystalicznej, ceramicznej bądź proszkowej będących w kontakcie z badanym obiektem. Praca obejmuje badania charakterystyk spektroskopowych, takich jak widma i dynamika emisji związanej z przejściami 5d-4f i 4f-4f jonów ziem rzadkich w krystalicznych, planarnych i nanokrystalicznych materiałach tlenkowych w zakresie temperatur ok. 2000 K. Do badanych materiałów należą kryształy YAG(Y3Al5O12), GGG (Gd3Ga5O12), YAM (Y4Al2O9) oraz YO (Y2O3) domieszkowane jonami Er3+, Tm3+, Tb3+ i Ho3+ oraz sensybilizowane jonami Yb3+. Wymienione jony charakteryzują się bogatą strukturą poziomów energetycznych, w tym stanów wysokoenergetycznych i związanych z nimi przejściami emisyjnymi w zakresie krótkofalowym widma, które są szczególnie interesujące z punktu widzenia termometrii fluoroscencyjnej i nie były pod tym kątem badane. Dodatkowe domieszkowanie jonami Yb3+ pozwala na uzyskanie wzbudzenia wysoko leżących poziomów na drodze zjawisk wielojonowych bądź wielofotonowych przy wykorzystaniu promieniowania diod elektroluminescencyjnych, co również jest istotne z punktu widzenia potencjalnych aplikacji. Temperaturowe zależności tego typu procesów, zwanych również procesami konwersji wzbudzenia, nie są do tej pory zbadane.
Description in EnglishPhosphor thermometry is being used for non-contact measurements in difficult and hostile high temperature environments. In particular, temperature measurements inside various engines, jet turbines or similar devices are especially amenable to fluorescence techniques. Suitable phosphors could cover temperature ranges from –265 to about 1600 °C. The aim of this work was to study the temperature dependence of the luminescence spectra and decays characteristics of rare-earth (Er3+, Tm3+, Tb3+, Dy3+, Pr3+ and Ho3+, as well as sensitized with Yb3+) activated crystals, nanopowders and thin films of YAG, GGG, YAM, YO and Gd2O3. Also, the temperature dependence of the up-conversion emissions was studied over a wide temperature range
Expected results in Polish Podstawowym wynikiem niniejszego projektu jest zbadanie, porównanie i analiza temperaturowych właściwości emisyjnych aktywowanych jonami ziem rzadkich kryształów i nano-kryształów tlenkowych w zakresie bardzo wysokich temperatur, pod kątem wykorzystania tego typu ośrodków w termometrii luminescencyjnej. Dodatkowym efektem jest opracowanie i doskonalenie technologii otrzymywania metodą epitaksji z fazy ciekłej światłowodowych warstw epitaksjalnych oraz metodą zol-żel nanoproszków krystalicznych materiałów tlenkowych takich jak YAG, GGG, YAM i YO aktywowanych wybranymi jonami ziem rzadkich
Expected results in EnglishThe main result is determination of the spectroscopic features of several rare-earth activated system at very high temperatures. Another important result is improvement of new techniques for preparation of RE activated oxide nano-crystals such as YAG, GGG, YAM i YO and LPE of planar waveguiding structures
Offer for applications in Polishxxxx
Offer for applications in Englishxxx
Application arearesearch, industry

Full data (no tabs)

Get link to the record

Back