温度传感器新突破中国计量大学利用稀土材料研制技术打造高效可靠的温度监测系统
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，赵士龙教授领衔的中国计量大学团队得到了浙江省自然科学基金的支持，他们致力于研究如何通过稀土元素改进氧氟微晶玻璃光纤，从而提升温度传感器的性能。这项课题自2018年启动至今，一路走来取得了显著成效。
在解析各种已知温度传感器时，我们发现尽管它们各有千秋，但它们通常局限于特定的环境条件之内。随着技术日新月异，对精确测温需求日益增长，这些传统设备无法完全满足现代科技领域对高精度和稳定性的要求。相比之下，光纤类型的温度传感器以其独特优势——包括耐用性、防护效果和快速反应——尤其适合那些充满挑战性的场所，如具有极高电流或强烈磁场的地方，以及易燃易爆或腐蚀敏感环境中。
赵士龙团队在这项研究中的关键是基于荧光原理，将金属离子（特别是稀土元素）植入到玻璃基质中，使得材料能够根据不同基质中的发光参数与外界温度建立联系，从而实现对待测物体内部温度状态的一种检测。这项工作涉及到对氧氟微晶玻璃组成以及生产工艺进行设计优化，以制备出一种高度透明且富含稀土元素的地球生态保护型材料。此外，还系统分析了这些组分对于提高材料网络结构稳定性及物理化学性能影响规律，为开发具备自主知识产权、高精度特种光纤提供了坚实理论基础。
该项目不仅成功地发表了13篇SCI论文，其中5篇刊登在顶尖期刊上，同时获得3项国家专利证书，并培养出了5名研究生。在整个项目执行期间，赵士龙教授还荣获“优秀教师”称号并被评选为浙江省高校青年学科带头人，这些成绩证明了他领导下的科研团队不仅拥有扎实专业知识，而且能够将学术成果转化为实际应用，为社会做出贡献。
