Учёные Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) создали бесконтактный термометр на основе неодима — металла, который применяется для создания фильтров для магнитов, фотообъективов и других устройств. Разработка может измерять сверхнизкие температуры до -253 °C в открытом космосе и других экстремальных условиях. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry С.
Как объяснили в СПбГУ, часто температуру очень сложно или невозможно измерить контактным методом: в чипе процессора, определённом органе внутри организма, жерле вулкана или межзвёздном пространстве. В таких случаях применяют бесконтактную термометрию с использованием люминофоров — материалов, которые поглощают свет и испускают собственное свечение. Характеристики светящихся частиц напрямую зависят от состояния окружающей среды, что позволяет её точно измерить. Однако такой способ неэффективен при сверхнизких температурах.
Петербургские исследователи решили проблему, предложив использовать оксидные наночастицы, активированные ионами неодима. Специалисты создали состав из изопропилового спирта и порошка с наночастицами, а затем нанесли эту взвесь на контрольный объект. Когда спирт улетучился, на поверхности предмета остался оксидный слой. При облучении невидимым инфракрасным светом частицы начали светиться в инфракрасном диапазоне, что позволило определить температуру.
По словам учёных, технологию можно использовать для проведения исследований в области низкотемпературных сверхпроводников и открытом космосе. Для этого необходимо заранее обработать нужные детали люминофорным составом.
В дальнейшем научные специалисты намерены довести диапазон измерений до температуры жидкого гелия, составляющей -268 °C.
Источник новости: habr.com
