温度传感器新突破中国计量大学利用稀土材料研制革新传感器分类方法
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，价格相对较低，成为了新一代温度传感器研究与开发的前沿领域。中国计量大学赵士龙团队在浙江省自然科学基金的支持下，对稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤进行了深入探究，并于今年4月完成了课题研究，取得了一系列创新的成果。
作为全球范围内被视为战略资源的稀土金属，它们在军事、冶金工业、石油化工及玻璃陶瓷等多个关键行业中发挥着重要作用。如何有效利用这些稀土元素并拓展它们在技术领域的应用，是近年来科研人员持续关注的话题。在这个背景下，中国计量大学赵士龙团队受到了浙江省自然科学基金资助，他们专注于研制基于稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤的温度传感器。此项目已于今年4月正式结束，并且取得了显著进展。
据赵士龙教授介绍，不同类型的人工智能设备都需要精确测量环境温度以保持最佳运行状态。然而，一些常见的手动或自动系统仍然依赖于传统型热电偶和热电阻温标，这些设备虽然广泛使用，但只能适用于有限条件下的应用场景。而随着科技发展，对温度检测需求日益增长，使得原有设备已经无法满足现代高科技产业对精确度和稳定性的要求。
“我们认为光纤温标具有巨大的潜力，因为它们可以抵御极端环境中的影响，比如大电流、高磁场甚至是易燃易爆区域。”赵士龙指出，“这使得它们非常适合用于那些传统方法难以实现的地方。”
在本次研究中，团队成员利用荧光效应，将特定的金属离子——特别是稀土离子——植入到不同的基质材料中，以便通过改变金属离子的荧光参数与温度之间关系，从而能够测量待测试物体中的准确温度值。这项工作不仅涉及到优化氧氟微晶玻璃组分以及生产过程，还包括深入分析这些变化如何影响最终产品的性能。
“我们的工作揭示了稀土掺杂氧氟微晶玻璃材料对于提高光纤温标敏感度至关重要。”赵士龙解释说，“此外，我们还成功地设计并优化了一个全新的制造工艺，这将有助于我们开发一种具有自主知识产权的地球上首个高精度特种光纤.”
该项目共发表13篇SCI论文，其中5篇收录在顶尖期刊上，并获得国家专利3项，同时培养出了5名优秀研究生。在项目期间，赵士龙还荣获2018年度浙江省优秀教师称号，以及被评选为浙江省高等学校中青年学科带头人。
