温度探测新纪元中国计量大学稀土材料研制的高效温度传感器技术及应用答案
导语:“光纤温度传感器凭借其卓越的性能,如可靠性高、绝缘性好、抗电磁干扰能力强、重复性出色、响应速度快以及相对较低的成本,正在成为探索新型温度传感器技术领域的一个重要研究方向。”在浙江省自然科学基金的支持下,中国计量大学赵士龙团队致力于利用稀土元素改进氧氟微晶玻璃光纤,以实现更为精确和灵敏的温度测量。据了解,该课题已于今年4月顺利完成,并取得了显著创新成果。
作为全球范围内被视作战略资源的稀土金属,其广泛应用在军事、冶金工业、石油化工及玻璃陶瓷等多个关键领域。为了有效地发挥稀土材料并拓展它们在各行业中的应用潜力,科研人员们一直在不断地进行深入研究。在浙江省自然科学基金的大力资助下,中国计量大学赵士龙团队针对光纤温度传感器与稀土掺杂氧氟微晶玻璃进行了系统性的研究。该项目已经于今年4月圆满结束,并取得了一系列创新的科技成果。
赵士龙教授指出,在当前众多类型的温度传感器中,从热电偶到辐射式温标,不同种类的手段都用于不同场景,但这些传统方法对于许多现代高科技领域来说显得不足以满足要求。随着技术发展,对温度检测设备所需特点日益提高,因此寻找具有特殊优势如耐用、高效率且经济实惠的手段变得尤为紧迫。
“与其他类型的心智传感器相比,这些基于荧光原理和金属离子特性的光纤温度探测器不仅提供了更加精确而稳定的数据,还能够抵御恶劣环境下的干扰,使其成为未来的主流选择之一。”赵士龙教授表示,这些新型温标因适应各种严苛条件(包括大电流、高磁场易燃易爆或腐蚀)而备受瞩目,其前景无限广阔。
在这一项目中,由赵士龙团队开发的一款荧光基准使用某些金属离子——特别是稀土元素——来引起发光反应。这一过程涉及建立一种关系,即将不同基质中的金属离子的发光参数与待测物体的实际温度相关联,从而可以准确评估物体内外部环境变化带来的影响。
通过优化组合配方和制造工艺,以及详细分析组分如何影响玻璃网络结构及其物理性能,以此来提升微晶玻璃对各种刺激因素之响应能力,是本项目最主要目标之一。此次研制出的具有自主知识产权、新颖设计的特种模拟元件,为开发全新的高精度柔性电子产品奠定坚实基础,同时也为未来可能出现的问题解决提供了有力的理论依据和实践指导。此项工作已经成功提交至国际知名期刊上共13篇,其中5篇论文获得最高奖励;同时还申请并获得国家专利3项,并培养专业人才5名。在整个项目执行期间,赵士龙教授还荣获2018年度浙江省优秀教师称号,并被选派担任中青年学科带头人。他的事迹激励着更多年轻学者追求科学梦想,让他们知道只要勤奋努力,就能达到自己的目标。