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温度探测新纪元中国计量大学研制出利用稀土材料的尖端温度传感器开启智能传感器分类新篇章

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造温度传感器进行了深入探索。据悉,该项目于今年4月顺利完成,并取得了一系列令人瞩目的创新成果。

作为全球战略资源之一,稀土金属因其广泛应用而被各国视为“战略物资”。如何有效利用这些宝贵资源,以拓展它们在不同领域的应用,是近年来科研人员关注的问题。在这个背景下,赵士龙团队紧密围绕着将稀土元素融入氧氟微晶玻璃光纤中,以提升其适用范围和精度,为这一目标付出了大量努力。该课题不仅顺利结题,而且获得了丰硕的成果。

赵士龙教授指出,目前市场上的各种温度传感器,如热电偶、热电阻及辐射型等,都有各自的优势,但它们通常只能满足特定的环境条件下的需求。在科技进步日新月异的情况下,这些传统设备已经无法完全满足现代工业对高精度和多功能性的要求,而光纤温度传感器则因其独特之处,被认为是未来发展方向中的佼佼者。

"相比于常规技术,光纤类型更具备耐用性、隔离效果佳、抗干扰能力强以及重复性高、响应速度快且经济实惠等优点,使得它成为研究与开发新的温度测量工具所需追求的一种重要选择。”赵士龙解释道,这种类型特别适用于恶劣条件如大电流、高磁场或易燃易爆环境中的监测工作,其潜在价值巨大且未来的应用前景无限广阔。

在项目实施过程中,科研团队通过实验室测试,将某些金属离子(尤以稀土元素为主)引入荧光材料中,然后分析这些金属离子的发光行为与基质反应,从而建立起一种新颖的手段来测定待观察物体的实际温度。这项工作涉及到对氧氟微晶玻璃组分及其工艺设计优化,以及分析这些变化对于提高玻璃网络结构和物理性能影响规律。

"我们成功制备出了高度透明并富含稀土元素的地亚拉米德基质,并系统地探究了这种材料对于提高敏捷度至关重要参数——即灵敏度——所作出的贡献。" 赵士龙博士提醒,“本次研究结果不仅为我们提供了一个理想的人造材料,也为进一步改进这种技术奠定了坚实基础。”

此外,本次项目产生了一批学术论文,其中包括5篇顶级期刊论文,还申请并获得3项国家专利。此外,还培养出5名具有专业知识储备的人才。在整个研究期间,赵士龙还荣获2018年度浙江省优秀教师称号,并被评选为浙江省高等学校青年学科带头人。这一系列成就证明了他团队在这领域内不断推动创新精神与技术进步之间共振互动。

总结来说,此次中国计量大学关于使用稀土掺杂氧氟微晶玻璃制作特殊型号温湿度检测仪方面取得的一个重大突破,不仅扩展了解决方案,而且激励更多相关领域的科学家们投身到这一前沿科技领域里去,用他们最聪明的心智解决难题,为人们带来更加先进安全舒适生活方式。

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