Померить очень высокую температуру

Ученые предложили новые люминесцентные нанотермометры на основе редкоземельных ионов тербия и европия. По изменению интенсивности их свечения можно бесконтактно определять температуру от −150 до +200 °С. Предложенный принцип, основанный на явлении переноса энергии между двумя оптически активными центрами, позволяет улучшить тепловую чувствительность сенсора и проводить измерения с точностью до десятых долей градуса.

В самых разнообразных отраслях производства — от металлургии и химической промышленности до медицины и молекулярной биологии — температура выступает одним из важнейших параметров, который влияет на свойства материалов и протекание многих процессов. Наиболее часто для точного измерения температуры используют контактные термометры, которые необходимо непосредственно подносить к анализируемой поверхности или опускать в интересующую среду. Например, к устройствам такого типа относятся ртутные термометры, которыми измеряют температуру человеческого тела.

Но контактные термометры применимы не всегда: они не могут использоваться для микро- и нанообъектов, а также не работают в условиях высокого давления или агрессивной окружающей среды. Поэтому ученые разработали альтернативу традиционным датчикам — бесконтактные оптические термометры. Такие устройства состоят из материалов, способных светиться при поглощении излучения с определенными длинами волн. Принцип их работы заключается в том, что спектр люминесценции меняется даже при незначительном нагревании и охлаждении, благодаря чему температуру можно измерить довольно точно.