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温度探测新纪元稀土材料革命与中国计量大学的科研突破

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,价格相对较低,这使得它们成为了研究新型温度传感器的热门方向。”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深入探索了利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤制备高效温度传感器。据悉,该项目于今年4月顺利完成,并取得了一系列创新性的成果。

作为全球范围内被广泛视为战略资源的一员,稀土元素不仅在军事、冶金工业、石油化工以及玻璃陶瓷等领域发挥着至关重要的作用,而且它也成为科研人员不断拓展应用领域的一个关键点。在浙江省自然科学基金的大力支持下,中国计量大学赵士龙团队围绕着如何通过稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤来提高温度传感器的性能进行了深入研究。该课题于今年4月正式结题,并获得了一系列令人瞩目的创新成果。

赵士龙教授指出,无论是现有的热电偶、热电阻还是辐射类型的温度计,它们虽然在许多场合都表现出了出色的功能,但是在现代科技迅速发展和需求日益增长的大背景下,对这些传统设备提出了更高要求。特别是在那些需要极端环境条件下的工作中,这些常规设备已经显得过时且不足以满足实际需求。

"与众多已知类型的温度传感器相比,其独特优势包括但不限于其卓越稳定性、高级别隔离性能以及抵御外部干扰能力,以及所需时间短而成本低廉,使得光纤技术正逐步成为未来温测技术研究开发中的一个突破口。" 赵士龙进一步解释说,“我们专注于设计一种基于荧光原理并结合某些金属离子——尤其是稀土离子——发光特性的新一代温控系统。”

实验室团队致力于精确掌握金属离子的荧光参数与基质材料之间关系,以此来实现对待测物体或环境实时准确监测其变化。这项工作涉及到对氧氟微晶玻璃组分及其制造工艺进行优化,从而成功生产出具有高度透明度和特殊性能(如改善材料网络结构)的稀土掺杂氧氟微晶玻璃。此外,他们还详细分析了不同组分如何影响材料物理属性及敏度,从而推动了这一领域知识前沿迈进。

赵士龙教授表示,本次项目主要目标之一就是为研制自主知识产权产品提供理论依据,同时促进发展具有更高精度和智能控制功能的人类工程学工具。他补充道:“我们的努力旨在打造能够适应各种挑战性的先进温控解决方案,这将有助于提升各行业工作效率并降低能源消耗。”

经过激烈竞争,本项目最终产生了13篇SCI论文,其中5篇登上了顶尖期刊;同时,还申请并获得3项国家专利,并培养了5名优秀研究生。在整个项目实施期间,赵士龙教授因他的杰出的贡献被评选为浙江省青年学术带头人,并荣获2018年度优秀教师奖励。这一切证明他一直致力於开创新的科学发现,为社会做出积极贡献。他对于未来的计划表达乐观,他希望能够继续推动这一领域边界向前移动,将这种科技转变为人们日常生活中的实际应用。

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