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探索温度的微妙稀土材料传感器新突破中国计量大学引领科技潮流

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、出色的重复性和快速响应速度,以及相对较低的成本,正在成为研究新型温度传感器的热点领域。”在浙江省自然科学基金支持下,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造温度传感器的可能性。据悉,该课题已于今年4月顺利完成,并取得了一系列创新成果。

稀土作为战略物资,在军事、冶金工业、石油化工以及玻璃陶瓷等多个领域发挥着重要作用。如何充分利用稀土资源并拓展其应用领域,是近年来科研人员关注的问题。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致力于研究稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤用于温度传感器,其工作已经结题,并获得了显著进展。

赵士龙教授指出,无论是目前广泛使用的热电偶、热电阻还是辐射温度计,它们都有各自适用的场景,但随着技术发展和需求扩散,对于更为精确和耐用的一般环境下的测量需求日益增长,常规温度传感器无法满足这些新兴领域如高科技行业中的挑战。

"与众不同的光纤温度传感器不仅具有优异的性能,还能承受恶劣环境,如极端电流、高强度磁场及易燃易爆或腐蚀性的条件,这使得它们在许多前沿应用中具有无与伦比的地位,并展现出巨大的潜力。" 赵士龙表示,他们特别关注的是通过荧光效应来实现金属离子在不同基质中的发光,以此建立金属离子的荧光参数与温度之间关系,从而实现准确测量。

项目中,团队成员详细分析了氧氟微晶玻璃组成以及加工工艺对材料透明度和网络结构影响,同时探讨了这些因素如何影响材料对于温标敏度产生反应。此次研发成功制备了一种高度透明且具备特定物理特性的稀土掺杂氧氟微晶玻璃,为未来开发自主知识产权的特殊类型光纤提供理论依据并增强技术储备。该项目共撰写13篇SCI论文,其中5篇登上顶级期刊,也获得3项国家专利认证,并培养了5名研究生。在整个项目期间,赵士龙还被评为浙江省青年学科带头人并荣获2018年度优秀教师称号。

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