中国计量大学科研进展温度传感器新材料利用触及技术前沿

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发领域的一个重要研究方向。得益于浙江省自然科学基金的支持，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备温度传感器的可能性。据悉，该课题在今年4月正式完工，并取得了一系列创新性的成果。

作为全球范围内被视为战略资源的稀土元素，它在军事、冶金工业、石油化工以及玻璃陶瓷等多个行业中扮演着至关重要的角色。科研人员致力于如何更好地利用这些稀土资源，以拓展它们在各个领域应用中的潜力。在浙江省自然科学基金项目资助下，中国计量大学赵士龙团队就此展开了深入研究。在完成该课题后，他们获得了丰硕的一系列成果。

赵士龙教授指出，无论是目前市场上广泛使用的热电偶、热电阻还是辐射温度计，它们都存在局限性，只能适用于特定的环境条件。而随着技术进步和应用需求不断扩大，对高科技领域中进行精确温度检测提出了更高要求，这些传统设备已无法满足这一需求。

"相比于那些常见但限制性的传感器，光纤温度传感器以其独有的优势——包括高可靠性、高绝缘性强抗干扰能力以及良好的重复性能和快捷响应速度——而成为一个值得追求发展方向。尤其是在极端环境中，如具有大电流、高磁场或易燃易爆条件的地方，这种类型的光纤装置显示出了显著优势，因此它对于未来研究有着不可估量的地位和前景。”他补充道。

在项目执行过程中，团队成员通过对荧光材料中的金属离子特异选择（如稀土离子）来实现不同基质间发光效率差异，从而建立起金属离子与基质之间荧光参数与温度关系模型，以此准确测定待测物体内部环境温标。

"我们成功设计并优化了氧氟微晶玻璃组分及生产工艺，使得所制造出的高度透明且含有稀土掺杂氧氟微晶玻璃能够提供稳定的物理结构，并对材料组成对网络结构形成影响规律进行系统分析。这不仅为开发自主知识产权型特殊用途光纤奠定了基础，也为研制具有超高精度特点的一类专门用于探测细小变化的红外线波长敏感区域激活材料提供了理论依据和实践指导。”赵士龙教授解释说，“我们的工作已经发表到SCI收录期刊13篇，其中5篇文章被收录到了顶级期刊；我们还申请并获得了3项国家专利，并培养了一批优秀研究生共5名。”

值得一提的是，在整个项目执行期间，赵士龙还荣获2018年“浙江省优秀教师”称号。此外，他也因他的贡献被评选为“浙江省高等学校青年学科带头人”。