Termometria óptica : um estudo do vidro LSCAS:1%Er:x%Yb no espectro visível e infravermelho

Abstract

Resumo: No campo de termometria ótica há diversos métodos para determinação da temperatura, porem dentro de suas subdivisões, existe um que cresceu exponencialmente nos últimos dez anos, a termometria luminescente. Dentre as técnicas possíveis, o Luminescente Intensity Ratio (LIR) apresenta os melhores resultados, portanto foi escolhida na análise dos espectros de emissão pela temperatura. As características termométricas do vidro LSCAS:1Er:xYb, onde x = 0,5; 1; 2; 3 e 4 (em porcentagem de massa) foram obtidas em quatro regiões de emissão denominadas de R1 a R4, do visível ao infravermelho próximo, respectivamente. Foram encontradas dependências com a temperatura em todas as regiões, com resultados promissores nas regiões R1 e R3. Foram feitas comparações de sensibilidade relativa entre as concentrações, determinando a amostra de 0,5% Yb3+ como melhor resultado quantitativo, 1,27 % K?1 (em 303 K) em R1, no entanto, como melhor concentração para obtenção dos espectros de emissão, a amostra de 4% de Yb3+ foi escolhida como resultado mais promissor, com o valor de 1,1 % K?1 (em 303 K) em R1 e 0,93 % K?1 (em 303 K) em R3.

Abstract: In optical thermometry there are several methods for determining temperature, however within its subdivisions, there is one that has exponentially grown in the last ten years, Luminescent Thermometry. Among the feasible techniques, the Luminescence Intensity Ratio (LIR) present the best results, therefore it was chosen in the analysis of emission spectra by temperature. The thermometric characteristics of the glass LSCAS:1Er:xYb, where x= 0.5; 1; 2; 3 and 4 (in weight percentage) were obtained in four emission regions denominated R1 to R4, from visible to infrared, respectively. Temperature dependencies were found in all regions, with promising results in R1 and R3 regions. Comparisons were made of relative thermal sensitivity between concentrations, determining the 0.5% Yb3+ sample as being the best quantitative result, 1.27 % K?1 (at 303 K) in R1, however, as the best concentration to obtain the emission spectrum, the 4% Yb3+ sample was chosen as the most promising result, with values of, 1.1 % K?1 (at 303 K) in R1 and 0.93 % K?1 (at 303 K) in R3.