中国计量大学科研进展新型稀土温度传感器开创新篇章
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、强抗电磁干扰能力、出色的重复性和快速响应速度，以及相对较低的成本，正在成为研究新型温度传感器的热点领域。”在浙江省自然科学基金支持下，中国计量大学赵士龙团队深入探索了利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤制造温度传感器的可能性。据悉，该课题已于今年4月顺利完成，并取得了一系列创新的成果。
作为一种战略资源，稀土金属因其独特的化学和物理特性，在军事、冶金工业、石油化工及玻璃陶瓷等多个关键行业中发挥着至关重要的作用。如何有效地利用这些稀土元素，以拓宽它们在科技领域中的应用范围，是近年来科研人员持续关注的话题。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致力于开发一种新的温度传感技术，即通过稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤来实现这一目标。该项目已经在今年4月成功结题，并且取得了显著的创新进展。
赵士龙教授指出，现在市场上有各种各样的温度传感器，但它们往往只能适用于有限的情境。而随着技术不断进步，对温度检测要求也日益增长，这促使人们不断寻找更为先进和灵活的解决方案。尤其是在那些环境极端恶劣或需要高度精度测量的地方，如高温、高压、高辐射等场合，这些常规设备无法胜任，而光纤类型则提供了一个完美替代品。
“与其他类型的温度传感器相比，光纤型具有许多优势，它们不仅能够抵御电磁干扰，而且可以承受极端条件下的工作。此外，由于它基于波导原理，其尺寸小巧，便于部署。”赵士龙解释道，“因此，它们被认为是未来发展方向。”
在这个项目中，研究者专注于制备并优化含有特定金属离子——特别是稀土离子的荧光材料。这一过程涉及设计和调整氧氟微晶玻璃组分以及生产工艺，从而获得高度透明且具备良好荧光性能的一种特殊材料。通过系统分析不同组分对网络结构与物化性能影响，他们得到了有关这些参数与所需测量物体内温差之间关系的一个详尽理解。
“我们的工作揭示了如何通过精确控制材料配方来优化这种敏感度，我们相信这将为未来的高效率和精密度自主知识产权（IP）保护性的特种光纤产品开辟道路。”赵士龙提到，“此外，本项目还培养了五名研究生，并发表了十三篇SCI论文，其中包括五篇顶级期刊文章，还申请并获得了三项国家专利。”
值得一提的是，在本次项目期间，赵士龙还荣获2018年度浙江省优秀教师称号，并入选为浙江省高等学校中青年学科带头人，这些都是他个人职业生涯中的重大成就。他表示：“我们期待继续探索这一领域，为全球能源管理、医疗保健甚至太空探索提供更加准确无误的地面观测数据。”
