温度传感器新突破中国计量大学利用稀土材料研制开启智能温度探测新篇章
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探测技术研究的热点。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,深入探索了稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤在温度传感器领域的应用潜力。这项课题自今年4月正式完成,并取得了一系列创新的成果,为推动相关技术发展提供了宝贵见解。
稀土作为一种战略资源,在军事、冶金工业、石油化工以及玻璃陶瓷等多个关键行业中扮演着不可或缺的角色。如何有效利用这些稀土元素,以拓展它们在各个领域中的应用范围,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将稀土元素融入氧氟微晶玻璃光纤中,以此提高温度传感器的性能和精度。
据赵士龙教授介绍,目前市场上的各种温度传感器虽然种类繁多,但大部分只能满足常规环境下的需求。在科技不断进步和创新不断涌现的情况下,对于高科技领域内对温度检测要求日益增长,这些传统设备已显得过时。相比之下,光纤类型的温湿度传感器因其独特优势而备受瞩目,它们能够承受恶劣环境条件,如极高电流、高强磁场、大气腐蚀等,而保持出色的工作表现。
赵士龙团队通过结合荧光原理,将金属离子——特别是稀土离子——与特定基质进行交互作用,从而建立起一个关系网,将金属离子的发光行为与基质中的温度紧密联系起来。这项研究不仅深化了我们对材料组成及其影响力的理解,还为开发具有自主知识产权、新型结构设计和优化工艺提供了理论依据。
本次项目最终成功制备出了高度透明且具有极佳性能的稀土掺杂氧氟微晶玻璃,这一成果不仅丰富了基础理论知识,也为未来研发更先进型号温湿度监测系统奠定坚实基础。此外,该项目还孕育出了五名优秀研究生,并荣获国家专利3项及TOP期刊论文5篇,其中包括13篇SCI收录论文,其学术价值与社会影响力均得到广泛认可。值得一提的是,赵士龙教授还曾获得2018年度浙江省优秀教师称号,他的一贯努力无疑激励着整个团队向前迈进。