温度探测大师中国计量大学研发新一代稀土材料传感器打造高效智能温度监测系统
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发领域的一个重要研究方向。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。
作为全球范围内极为宝贵的矿产资源，稀土不仅在军事、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，而且被广泛认为是国家战略资源之一。如何有效地利用这些稀土资源，同时不断拓展它们在技术领域中的应用，是近年来科研人员持续关注的话题。在这样的背景下，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，他们专注于研究如何通过稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤来提升温度传感器的性能。该课题已经于今年4月正式结题，并且取得了显著的一系列科技进步。
赵士龙教授指出，无论是在过去还是现在，在我们手头上都有各种各样的温度传感器，它们包括但不限于热电偶、热电阻及辐射温标等。但是，这些传统类型的手段尽管广泛使用，但它们通常只能适用于相对简单和常规环境下的应用。而随着科技发展，以及对更广阔环境条件下的精确测量需求日益增长，我们需要不断推动创新，以满足这些新的挑战。这就是为什么新型如光纤类型的手持式设备变得如此必要。
“相比那些老旧技术，光纤温度探测装置以其坚固耐用的设计、高效率以及抗干扰特性，而非其他任何一种目前市场上的产品，都让它成为了未来研发重点。”赵士龙教授解释说，这种类型尤其适合那些恶劣条件下工作的地方，比如大规模电力输送线路旁边或者高磁场实验室里，那里的环境对于其他类型设备来说是不宜居之地。
在他们这个项目中，科研小组采用了一种特殊方法，即基于荧光材料（特别是含有稀土元素）与不同基质间发生化学反应，从而改变材料颜色，以此来反映物体内部真实的物理状态。此外，他们还建立了一套准确度测试系统，用以分析金属离子与基质之间交互作用产生的荧光变化，与此同时他们也试图发现不同金属离子的特定响应模式。
“我们的目标是制备一种具有高度透明性的独特混合物——稀土掺杂氧氟微晶玻璃，然后对其结构和化学组成进行详细分析，以确定这两者如何影响最终产品中的敏捷度。”赵士龙博士详述道，“这种改良后的材料将为开发具有自主知识产权、新颖功能性的高精度调控型敏感度转换元件提供理论依据。”
经过一番努力，本项研究已成功撰写并发表了13篇SCI论文，其中5篇刊登在国际顶尖学术期刊上，还获得了3项国家专利认证，并培养出了5名优秀学生。此外，项目执行期间，赵士龙还荣获2018年度浙江省优秀教师称号，同时入选为中青年学科带头人计划成员。在整个过程中，他领导的小组一直保持着旨趣盎然的心态，不断追求卓越，为实现这一愿景付出了巨大的努力和汗水。
