熒光光縴溫度測量技術及應用 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

賈丹平，傘宏力，趙立民 著

圖書標籤:

• 熒光光縴傳感器
• 溫度測量
• 光縴技術
• 光學傳感器
• 分布式溫度測量
• 生物醫學工程
• 工業應用
• 環境監測
• 材料科學
• 傳感技術

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030448156

商品編碼：29729932758

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

基本信息

書名:熒光光縴溫度測量技術及應用

定價：66.0元

售價：44.9元,便宜21.1元,摺扣68

作者:賈丹平,傘宏力,趙立民

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787030448156

字數：200000

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝

開本：B5

商品重量：0.4kg

編輯推薦

導語_點評_推薦詞

內容提要

目錄

作者介紹

文摘

序言

序言

熒光光縴溫度測量技術及應用 摘要 本書深入探討瞭熒光光縴溫度測量這一前沿領域，係統闡述瞭其基本原理、關鍵技術、材料特性、傳感器設計、係統集成以及在各領域的廣泛應用。內容涵蓋從基礎的熒光物理機製到復雜的信號處理與數據分析，旨在為讀者提供一個全麵而深入的理解框架。本書不僅梳理瞭該技術的發展曆程與現狀，更著重分析瞭其在工業監測、醫療健康、航空航天、能源電力以及科學研究等多個重要場景下的實際價值與發展前景。 第一章 引言 本章首先迴顧瞭傳統溫度測量方法的局限性，如電學傳感器的易受電磁乾擾、熱電偶的響應速度慢且精度受製於環境等，從而引齣對新型、高性能溫度測量技術的需求。隨後，重點介紹瞭熒光光縴溫度測量技術的概念、核心優勢以及其作為一種非接觸、高精度、寬溫域、耐腐蝕、抗電磁乾擾的先進測量手段的獨特地位。本章還將概述本書的整體結構和各章節的主要內容，為讀者構建一個清晰的學習路徑。 第二章 熒光物理學基礎 本章將係統介紹與熒光光縴溫度測量緊密相關的熒光物理學原理。內容包括： 分子激發與發射機製： 詳細講解物質在吸收特定波長光子後，電子從基態躍遷到激發態，再通過輻射躍遷迴到基態時發齣的熒光。 熒光壽命與強度： 闡述熒光壽命（發光持續時間）和熒光強度（發光亮度）是兩種重要的熒光參數，它們對溫度變化具有敏感性。 溫度對熒光特性的影響： 深入分析溫度如何影響分子的振動、轉動能級，進而改變激發態的弛豫過程，導緻熒光壽命和強度的溫度依賴性。重點介紹非輻射躍遷概率隨溫度升高而增大，從而引起熒光強度降低和熒光壽命縮短的機理。 猝滅機製： 探討各種導緻熒光強度降低的因素，尤其是溫度猝滅，以及其他可能存在的猝滅劑（如氧氣）對測量精度的影響。 常用熒光材料： 介紹構成熒光光縴傳感器的主要熒光材料，包括無機稀土離子摻雜材料（如Er3+, Yb3+, Tm3+等）、有機染料（如羅丹明，菁染料等）以及量子點等，並分析它們各自的光譜特性、熱穩定性和熒光量子産率。 第三章 熒光光縴溫度傳感器 本章聚焦於熒光光縴傳感器的設計與製備。 傳感器結構設計： 介紹常見的傳感器結構，如探頭式、塗覆式、嵌入式等，以及如何根據應用場景優化傳感器結構以提高響應速度、穩定性和耐久性。 熒光材料的製備與集成： 闡述如何將選定的熒光材料製備成納米粒子、薄膜或直接摻雜到光縴芯材中。詳細介紹溶膠-凝膠法、化學氣相沉積（CVD）、電化學沉積等製備工藝。 光縴類型選擇： 分析不同類型光縴（如石英光縴、多組分玻璃光縴、聚閤物光縴）在作為熒光光縴傳感器載體時的優缺點，以及如何選擇適閤特定應用的光縴。 耦閤技術： 講解如何將激發光高效地耦閤到光縴中，以及如何將熒光信號從光縴中導齣並進行有效接收。 傳感器校準與標定： 強調傳感器在不同溫度環境下的校準過程，包括建立熒光信號與實際溫度之間的數學模型，以及減少係統誤差和環境因素乾擾的方法。 第四章 溫度測量原理與方法 本章詳細闡述利用熒光光縴進行溫度測量的核心原理和技術手段。 熒光壽命測量法： 介紹基於時間分辨的熒光壽命測量技術，包括脈衝激發法、相位調製法等，分析其對溫度的敏感度，並探討影響熒光壽命的各種因素。 熒光強度比值法： 講解如何利用兩種不同激發/發射波長或兩種不同熒光壽命的信號之比來消除激發光源功率波動、探頭損耗等非溫度因素的影響，從而提高測量精度。 光譜分析法： 探討通過分析熒光光譜的變化（如峰位移動、形狀改變）來反演溫度的方法，特彆適用於某些具有特定光譜特徵的熒光材料。 多參數協同測量： 介紹如何結閤多種測量原理（如壽命與強度結閤）或引入其他傳感器（如壓力傳感器）以實現更全麵、更精確的溫度測量。 信號處理與數據分析： 講解如何對采集到的原始熒光信號進行濾波、去噪、背景扣除等預處理，並采用統計學方法、機器學習算法等對數據進行分析，建立高精度的溫度反演模型。 第五章 熒光光縴溫度測量係統集成 本章將涵蓋構建完整的熒光光縴溫度測量係統的關鍵環節。 光源選擇與設計： 討論不同類型光源（如LED、激光二極管、超連續譜光源）在激發效率、光譜特性、穩定性、成本等方麵的考量，以及如何根據測量原理和熒光材料選擇閤適的光源。 光電探測器： 介紹光電倍增管（PMT）、雪崩光電二極管（APD）、矽光電二極管等探測器的性能特點，以及如何選擇適閤探測微弱熒光信號的探測器。 光路設計與優化： 闡述實現高效激發光耦閤、熒光信號采集與傳輸的光學設計，包括透鏡、分光器、濾波器、耦閤器等元件的選用與布局。 數據采集與處理係統： 介紹高性能數據采集卡、數字信號處理器（DSP）、微控製器（MCU）等在實時采集、處理熒光信號中的作用，以及如何構建用戶友好的軟件界麵。 係統校準與精度保障： 強調係統整體的校準與驗證過程，以及如何通過優化各個模塊的性能來最大化測量精度和穩定性。 第六章 熒光光縴溫度測量的應用 本章將深入探討熒光光縴溫度測量技術在各個領域的實際應用。 工業在綫監測： 高溫環境監測： 如工業爐、熔煉設備、化工反應器等，熒光光縴的高溫耐受性和非接觸性使其成為理想選擇。 狹窄空間或危險區域監測： 如管道內部、發動機內部、核電站等，熒光光縴可深入難以觸及或危險的區域進行實時溫度監測。 電磁敏感環境： 如微波爐、電力設備附近，熒光光縴不受電磁乾擾，可提供穩定可靠的溫度測量。 腐蝕性環境： 如化工、石油行業，特製的熒光光縴傳感器能夠抵抗腐蝕性介質。 醫療健康領域： 生物組織溫度監測： 在手術過程中、藥物輸送、組織工程等場景下，對生物組織進行精確的溫度監測，以優化治療效果並避免損傷。 醫學成像與診斷： 結閤熒光成像技術，實現對病竈區域的溫度分布進行可視化分析。 體外診斷： 在體外進行生物化學反應的溫度控製和監測。 航空航天與國防： 發動機與飛行器結構溫度監測： 監測發動機關鍵部件、機翼、起落架等部位的溫度，保障飛行安全。 航天器內部環境控製： 維持航天器內部精確的溫度環境。 彈藥安全監測： 監測彈藥儲存和運輸過程中的溫度，防止意外。 能源與電力： 電力設備（如變壓器、電纜）的溫度異常檢測： 早期預警設備故障，防止火災和停電。 地熱能開采： 監測地下深處的溫度分布。 新能源設備： 如太陽能電池闆、風力發電機組的溫度優化與監測。 科學研究： 材料科學： 研究材料在不同溫度下的光學、電學、機械學性能變化。 化學與生物學： 監測化學反應、酶催化反應、細胞生化過程的溫度變化。 物理學： 探索超導材料、相變材料等在低溫或高溫下的特性。 第七章 挑戰與未來發展趨勢 本章將探討熒光光縴溫度測量技術目前麵臨的挑戰，並展望其未來的發展方嚮。 挑戰： 長期穩定性與老化問題： 熒光材料的長期穩定性、光縴的老化以及傳感器易損性仍需進一步提升。 測量精度與分辨率的提升： 在復雜環境下實現更高精度和更高空間分辨率的測量。 成本控製： 降低傳感器和係統的製造成本，使其更易於推廣應用。 標準化與互操作性： 建立統一的標準和接口，促進不同廠商設備之間的互操作。 多參數集成： 如何將溫度測量與其他參數（如壓力、應力、化學成分）的測量有機集成。 未來發展趨勢： 新型熒光材料的開發： 尋找具有更高熒光量子效率、更寬溫度範圍、更強穩定性的新型熒光材料，如具有近紅外發射的稀土配閤物、新型量子點、聚閤物基熒光材料等。 微納化與柔性化傳感器： 開發更小型化、更易於植入或集成的微納傳感器，以及適用於麯麵或不規則物體測量的柔性傳感器。 智能化與網絡化： 結閤人工智能、物聯網技術，實現傳感器的自適應優化、數據融閤分析、遠程監控和預測性維護。 多功能集成： 研發能夠同時測量溫度和其他環境參數（如濕度、pH值、氣體濃度）的多功能光縴傳感器。 深空探索與極端環境應用： 進一步提升傳感器在極端溫度、高壓、強輻射等環境下的適應性，拓展其應用邊界。 結論 本書對熒光光縴溫度測量技術進行瞭係統性的梳理和深入的探討。該技術以其獨特的優勢，在眾多領域展現齣巨大的應用潛力。盡管仍麵臨一些挑戰，但隨著新材料、新工藝和新技術的不斷湧現，熒光光縴溫度測量技術必將在未來的科技發展和産業升級中扮演越來越重要的角色。 參考文獻 （此處將列齣本書引用的相關學術文獻、期刊文章、書籍等，以供讀者進一步深入研究。） 緻謝 （此處將對在本書編寫過程中提供幫助的個人和機構錶示感謝。）

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計著實令人眼前一亮，封麵選用瞭深邃的藏藍底色，輔以流光溢彩的幾何綫條構圖，那種視覺上的“熒光”感立刻抓住瞭我的注意力，讓人忍不住想探究書中所描繪的“光縴溫度測量”究竟是何種奇妙的技術。初翻閱目錄時，那種細緻入微的章節劃分，從基礎的光學原理講起，逐步深入到特定材料的光譜特性分析，再到實際係統集成與誤差校準，層次感極為分明。我尤其欣賞作者在緒論部分對該技術應用前景的宏觀論述，它並未停留在枯燥的技術參數堆砌，而是結閤瞭航空航天、深海探測等前沿領域對極端環境溫度測量的迫切需求，展現齣極高的行業洞察力。盡管我並非該領域的資深專傢，但閱讀下來，能清晰感受到作者在構建知識體係時的匠心獨運，仿佛手中拿的不是一本技術專著，而是一幅描繪未來精密測控藍圖的畫捲，讓人對即將展開的專業內容充滿瞭期待與敬意。那種將復雜科學原理與工程實踐緊密結閤的敘事方式，極大地降低瞭學習的門檻，使人能以一種更具沉浸感的方式進入到這個充滿光影和熱量的微觀世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的結構組織，在我看來，簡直是一次精妙的“螺鏇式上升”教學設計。它不像有些技術書籍那樣，一開始就拋齣所有復雜的數學推導，讓人望而卻步。相反，它采用瞭先宏觀、後微觀、再迴歸應用的總分總結構。在第一部分建立起對光縴傳感基本概念的直觀認識後，筆鋒一轉進入到核心的物理機製剖析，仿佛用放大鏡聚焦到光縴內部的原子振動層麵，對溫度引起的摺射率變化進行瞭深入的探討。但最妙的是，在深入鑽研瞭復雜的物理模型之後，作者並沒有讓讀者迷失在公式的海洋中，而是迅速將理論成果轉化為實際的係統構建指南，例如，針對不同應用場景（如高壓電纜監測、生物醫學成像）給齣瞭具體的傳感器封裝和信號處理方案建議。這種不斷在“理論深度”和“工程實用性”之間進行高質量的切換和平衡的能力，使得這本書的價值遠超一般理論參考書，更像是一本指導工程師從零開始搭建實用係統的操作手冊。

評分☆☆☆☆☆

這本書的行文風格，用一個詞來形容，那就是“沉穩老練的工匠精神”的體現。作者在闡述那些涉及光縴材料的非綫性效應和瑞利散射機理時，那種娓娓道來的敘述方式，讓人感覺不是在啃一本教科書，而是在聆聽一位經驗豐富的工程師的經驗分享會。他很少使用過於晦澀難懂的術語來故作高深，即便必須引入專業模型，也會先用生動的類比或曆史背景鋪墊，確保讀者理解其物理本質，而非僅僅記住公式。例如，在討論如何通過波長調製技術提高信噪比的章節中，作者插入瞭一小段關於早期光縴傳感器研製過程中遇到的實際睏難，這種“人情味”的書寫，瞬間拉近瞭與讀者的距離。更值得稱道的是，書中大量引用的實驗數據和圖錶，其精度和代錶性都極高，絕非粗製濫造的示意圖可比，體現瞭作者對科研嚴謹性的極緻追求，讓人由衷感到這本書的內容是經得起時間和實踐檢驗的“乾貨”。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，帶給我一種強烈的“知識迭代”的愉悅感。它顯然是站在瞭該領域前沿研究成果的基礎上編寫的，尤其在“新型摻鉺光縴的溫度靈敏度優化”以及“基於太赫茲輻射的非接觸式溫度標定”這些章節中，所披露的研究視角非常新穎。作者似乎並沒有滿足於羅列已有的成熟技術，而是不斷引導讀者思考“還有沒有更好的方案？”“這種方法的局限性在哪裏？”這種前瞻性的思維引導，對於希望在該領域進行深入研究的學者來說，無疑是極具啓發性的。書中對現有商業化産品的技術瓶頸進行瞭坦誠的剖析，並提齣瞭數條富有洞見的改進方嚮，這些內容雖然尖銳，但卻充滿瞭建設性，體現瞭作者對推動技術進步的責任感。讀完這些章節，我感覺自己仿佛被這位老兵提攜著，站在瞭行業的肩膀上，看到瞭未來五到十年內該技術可能爆發的方嚮。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和注釋係統，體現瞭齣版方對專業讀者的充分尊重，這在當前浮躁的齣版環境中實屬難得。字體選擇清晰易讀，關鍵的公式和術語都經過瞭精心的加粗或斜體處理，有效避免瞭長時間閱讀帶來的視覺疲勞。尤其值得稱贊的是其腳注和尾注的處理，信息密度極高卻又不打斷閱讀的流暢性。每當涉及到一個關鍵的實驗方法或是一個重要的數學定理時，作者都會在頁麵底部提供精確的參考文獻齣處，並且很多注釋中還包含瞭對原始文獻核心觀點的簡要提煉，這極大地便利瞭想要追溯源頭或進行交叉引用的讀者。這種嚴謹的學術規範，輔以流暢的中文錶達，使得閱讀體驗達到瞭學術深度與可讀性的完美平衡。它不僅僅是一本知識的載體，更是一套完整的、可供深入挖掘的學術資源工具箱。