[發明專利]一種小型量子點溫度傳感器

在審

• 申請號: 202011103945.8
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112345113A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 李嵐;盧秋杰;莫兆軍;鄭哲軒
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: G01K11/00
• 分類號: G01K11/00
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 馬云云

本發明提供了一種小型量子點溫度傳感器，其特征在于：包括：LED芯片，用于發射紫外光；量子點薄膜，用于接收LED芯片發出的紫外光，并在紫外光的激發下發光；所述量子點薄膜由CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆量子點組成；濾光片，用于對量子點薄膜發出的量子點熒光與透射的紫外光進行過濾；微型硅探測器，用于接收過濾后的光，并將光譜信息轉化為電流信號；微處理器，用于將微型硅探測器處理的電信號轉化為溫度信息輸出。本發明所述的小型量子點薄膜溫度傳感器結構簡單，制作成本低，具有較強的應用前景。

技術領域

本發明涉及量子點技術領域，具體涉及一種小型量子點溫度傳感器。

背景技術

溫度傳感器是利用物質各種物理性質隨溫度變化的規律，將可感受的溫度轉換為可輸出信號的傳感器。溫度傳感器主要分為分布式光纖溫度傳感器、光柵溫度傳感器、熒光溫度傳感器、干涉型溫度傳感器等，其中納米熒光溫度傳感器利用納米材料的溫變特性隨溫度變化而進行測量。

根據大量的文獻報道，環境溫度會影響發光材料的熒光發射強度和光譜寬度，可以利用發光材料的熒光峰位、強度值等因素反饋樣品所在區域的溫度信息。利用某一特定溫度范圍內，熒光峰強度與溫度存在的線性關系標定環境溫度。

通過利用量子點光致發光譜的峰值波長、峰值強度和半高全寬等多光學參量的溫變效應，可進行同時測溫。基于量子點的溫度傳感器具有抗電磁干擾，測溫準確度高、分辨率高、動態響應快和測量范圍廣等優點，可用于極端條件下的溫度測量，具有較強的應用前景。

發明內容

有鑒于此，本發明旨在提出一種小型量子點薄膜溫度傳感器，結構簡單，制作成本低。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種小型量子點溫度傳感器，包括：

LED芯片，用于發射紫外光；

量子點薄膜，用于接收LED芯片發出的紫外光，并在紫外光的激發下發光；

濾光片，用于對量子點薄膜發出的量子點熒光與透射的紫外光進行過濾；所述量子點薄膜由CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆量子點組成；

微型硅探測器，用于接收過濾后的光，并將光譜信息轉化為電流信號；

微處理器，用于將微型硅探測器處理的電信號轉化為溫度信息輸出。

進一步，所述LED芯片為發射紫外光的GaN LED芯片，其發射波長為360-450nm。

進一步，所述量子點薄膜的發光波段位于470-580nm。

進一步，所述量子點薄膜由包括如下步驟的方法制備得到：

1)以碳酸銫粉末、十八烯、油酸為原料，在120℃度下反應得到油酸銫前驅液；

2)以碳酸銫、十八烯為原料在100℃下反應1h，然后順序添加油酸、油胺和1,9-二溴壬烷，在175℃溫度下反應后注入油酸銫前驅液得到CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆量子點分散液；

3)用CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆量子點分散液勻膠旋涂法制備CsPbBr₃/Cs₄PbBr₆量子點薄膜。