中国计量大学科研进展温度传感器新材料革新触及智能温控的未来
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成果，为推动技术发展作出了贡献。
作为一种战略物资，稀土金属因其独特的物理和化学特性，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。如何有效地利用稀土资源并拓展其应用范围，是近年来科研人员关注的话题。在浙江省自然科学基金的大力支持下，赵士龙教授领导的小组致力于开发一种新的温度测量技术，即通过稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤实现这一目标。
目前市场上已经有许多种类不同的温度传感器，比如热电偶、热电阻及辐射式温度计等，但这些传统设备在面对现代科技领域日益增长的需求时显得捉襟见肘。随着对环境条件恶劣区域进行精确温度监测所需不断提升，对常规温标检测方法提出了更高要求。这促使科研人员不断寻找创新解决方案，以满足不同场合下的精确度和安全性的双重要求。
“相比那些已知类型的地表温标装置，我们发现这项基于荧光原理与光纤材料结合的手段不仅提供了更为敏捷且精确的一般用途，以及适用于极端条件下的操作方式。”赵士龙指出，这种基于荧光原理与特殊材料组合的事业非常具有前瞻性，并因此成为未来新型温控系统设计中的一个潜在焦点。
在项目期间，实验室专家们首先针对荧光波长及其相关参数与环境变暖之间存在关系进行了详尽分析，然后他们将这些数据转换为实用的工程应用。此过程中，他们特别关注到了氧氟微晶玻璃中的稀土元素，它们可以调节基质内结构，从而影响到整个系统对于变化后的灵活反应能力。
“我们成功地创建了一种高度透明且易于处理的人造材料——含有稀土离子改进过氧氟微晶玻璃”，赵士龙描述道，“这种材料能够承受极端气候条件，同时保持自身稳定，不会因为外界环境变化而失去效率。”
项目最终结果是建立起一个全新的理论框架，其中包括从基本物理学概念到实际工程应用各方面内容。此研究不仅出版了13篇SCI论文，其中5篇被收录至顶尖期刊，还获得了3项国家专利，并培养了5名优秀研究生。在该项目期间，赵士龙教授还荣获2018年度浙江省优秀教师称号，他是当今科学院教育界的一位杰出人物之一。他持续追求知识边界向前的精神激励着他的团队成员，使他们勇敢面对挑战，最终带来了革命性的成就。
