温度探测新纪元中国计量大学研制出利用稀土材料的高效温度传感器开启了传感器技术的新篇章
导语:光纤温度传感器凭借其卓越的性能,如高可靠性、高绝缘性、良好的抗电磁干扰能力、优异的重复性和响应速度,以及相对较低的成本,正在成为研究新型温度传感器技术的一个重要研究方向。正是基于这些优势,中国计量大学赵士龙团队在浙江省自然科学基金的支持下,对利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤研制温度传感器进行了深入探索。该项目于今年四月份顺利完成,并取得了一系列令人瞩目的创新成果。
作为一种宝贵且战略性的资源,稀土元素在军事、冶金工业、石油化工和玻璃陶瓷等多个领域发挥着至关重要的作用。如何有效地利用稀土并拓展其应用领域,是近年来科研人员持续关注的话题。在这样的背景下,赵士龙团队针对温度传感器中的稀土材料进行了细致研究,他们使用氧氟微晶玻璃光纤作为基质,并成功将稀土元素掺杂其中。
据赵士龙介绍,无论是目前市场上广泛应用的一些传统类型如热电偶或热电阻,还有辐射式温度计,都存在局限性。它们往往只能适用于特定的环境条件,而随着现代科技不断发展,对于高精度、高灵敏度以及耐用性的要求也日益增长。此时,一种新的解决方案便出现了——光纤温度传感器,它不仅具有超越常规设备所能达到的性能,而且能够承受恶劣环境中极端条件,如强大电流、高强磁场等。
“我们通过分析金属离子与不同基质之间的荧光关系,从而开发出一种新的荧光增强材料。”赵士龙解释道,“这种材料使得我们的实验结果更加准确,同时降低了成本。”
经过一番努力,该团队成功设计出了高度透明且含有稀土掺杂氧氟微晶玻璃,这种特殊组合显著提高了它在网络结构和物化性能方面的灵敏度。本次项目不仅为未来开发自主知识产权特种光纤提供了理论依据,也为制造高精度光纤温度传感器奠定坚实基础。
该项目已取得显著成果,其中包括13篇SCI论文(5篇Top期刊)及3项国家专利授予。此外,该项目还培养了一批优秀人才,为推动相关领域技术进步做出了贡献。在此期间,赵士龙获得了浙江省高等学校中青年学科带头人称号,并荣获2018年度浙江省优秀教师奖项。这一切都证明了一点:通过科学研究,我们可以创造出更先进,更高效的人工智能系统,以满足未来的挑战。