温度探测新纪元中国计量大学研制出利用稀土材料的高效温度传感器开启智能监测时代
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成的温度传感器进行了深入探究。这项课题自今年4月正式完成,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于军事、冶金工业、石油化工以及玻璃陶瓷等领域而备受关注。如何有效地利用这些稀土资源并拓展其应用领域,是近年来科研人员不断追求的问题。在此背景下,赵士龙团队紧密围绕着稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤技术进行了细致研究,并获得了显著进展。
据赵士龙介绍,目前市场上存在众多种类的温度传感器,但它们往往只能满足特定的环境条件下的监测需求。随着科技领域对精确度和灵活性的日益增长,对现有传统温度传感器的一般适用范围感到不够满意,因此对更先进型号产生了巨大需求。而光纤类型则因其独特优势而特别受到青睐,它们能够抵御极端环境中的各种干扰,如高电流、高磁场等,同时提供出色的重复性和快速响应速度,这使得它成为未来高科技领域不可或缺的一部分。
在项目中,赵士龙团队采用荧光原理,将某些金属离子——尤其是稀土元素——用于荧光材料中,以便通过观察不同基质中这些金属离子的发射规律来确定待测物体的温度。此方法基于建立起该发射参数与具体环境温差之间精确关系,从而实现敏捷且准确的情报收集。
“我们专注于设计合适组分及工艺过程,以创造透明且含有稀土元素的氧氟微晶玻璃材料”,赵士龙解释道,“通过系统分析这类材料组成对网络结构及其物理属性影响,我们为研发具有自主知识产权、新颖设计方案的特殊型号LED提供了理论依据。”本次项目所研制出的材料已为生产具有超乎常人想象之性能的人工智能设备奠定坚实基础,并促成了至少五名研究生学术论文撰写与毕业典礼。
值得一提的是,在这一期间,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中青年学科带头人,这份殊荣反映出了他在教育界的地位,以及他领导团队取得如此突破性的工作所代表的心智魅力。