中国计量大学科研进展温度传感器新技术利用稀土材料开启智能温测新篇章
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、优良重复性和快速响应速度,再加上较低的成本,正迅速成为新一代温度传感器研究与开发的热点。中国计量大学赵士龙团队在浙江省自然科学基金的大力支持下,对利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤制备温度传感器进行了深入探索。据悉,该项目已于今年4月圆满完成,并取得了一系列令人瞩目的创新成果。
作为战略物资,被广泛应用于军事、冶金工业、石油化工以及玻璃陶瓷等多个关键领域,稀土材料如何被有效地利用并拓展其应用范围,是近年来科研人员关注的话题之一。在此背景下,赵士龙团队对稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤用于温度传感器的研究作出了贡献。该课题不仅获得了浙江省自然科学基金的支持,而且在完成后还产生了一系列具有里程碑意义的成果。
赵士龙教授指出,目前市场上的各种各样的温度传感器虽然能够满足一些基本需求,但它们通常只能适用于特定的环境条件。在高科技领域中,对于更为精确和灵活的温测需求不断增长,因此常规类型的手动或自动温测设备已经显得过时。相比之下,光纤温度传感器因其独特优势而变得特别有吸引力,它们可以抵御恶劣环境中的大电流、高磁场、高压力等挑战,从而使得它们在许多极端条件下的应用成为可能。
通过结合荧光原理和金属离子发光效应,赵士龙团队成功建立了金属离子在不同基质中的荧光参数与温度之间关系模型,这对于研发出新的高精度光纤温标具有重要意义。此外,他们还对氧氟微晶玻璃组分及工艺进行了细致设计和优化,最终制造出高度透明且具备自我修复功能的稀土掺杂氧氟微晶玻璃材料。这项工作为开发符合国家标准且拥有自主知识产权的小批量生产用的特殊型号合成硅酸盐基质提供了坚实基础,并将有助于推动本国在这一领域技术发展水平向前迈进。
项目期间,赵士龙教授不仅担任浙江省高等学校中青年学科带头人,还荣获2018年度浙江省优秀教师称号。他领导的小组共发表SCI论文13篇,其中5篇刊登在顶尖期刊上,并申请国家专利3项,同时培养人才5名,为推动相关技术转化奠定坚实基础。