中国计量大学科研进展利用稀土材料创新的温度传感器探索温度感知的三大魔力
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、高响应速度以及相对较低的价格，正在成为新一代温度传感器研究和开发的热点领域。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，对利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃制作光纤进行了深入探索。据悉，该项目于今年4月正式完成，并取得了一系列令人瞩目的创新成果。
稀土作为一种宝贵且在多个关键领域具有战略性的矿物资源，被广泛视为“战略物资”。如何有效利用这些稀土资源，拓展它们在各种应用中的使用范围，是近年来科研人员不断追求的问题。在这个方向上，中国计量大学赵士龙团队就针对温度传感器采用了稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤这一创新方法进行了详尽研究。该课题已经于今年4月圆满结题，并带来了诸多突破性的发现。
赵士龙教授指出，无论是目前市场上普遍使用的热电偶、热电阻还是辐射温度计，它们虽然各有千秋，但都存在局限性，不足以满足现代科技领域对于精确测温需求所需的一些特殊环境条件下的检测要求。随着技术不断进步和新的应用场景不断出现，对传统温度测量设备的限制日益显著，因此需要不断推动新的技术和产品研发，以适应更广泛和更挑战性的应用环境。
赵士龙说：“光纤温度传感器不仅拥有可靠性高、绝缘性好等优势，更重要的是，它们能够抵御极端环境中的电磁干扰，而且具有快速响应时间，这使得它们成为未来研究与开发中不可或缺的一部分。”特别是在恶劣条件下，如高压、大流量、高温等情况下，其稳定性和准确度将会得到充分体现，从而展现出巨大的潜力。
在此项目中，科研团队主要围绕荧光材料开展工作，他们通过金属离子——尤其是稀土元素——在不同基质中的发光特征与不同的基质之间建立关系，以便实现更加精准地测量待测试样品的实际温度。这项工作不仅涉及到材料组合设计，还包括工艺参数优化，以及分析不同组分对最终产品性能影响规律，从而构建了一套全面的实验体系。
赵士龙表示：“通过对氧氟微晶玻璃及其配方进行细致调整，我们成功创建了高度透明且富含稀土元素的大型微晶玻璃，并系统地探究了这些因素如何影响最终制成的灵敏度。”本次研究成果为发展自主知识产权新型特种光纤提供理论依据，同时也为制造高精度智能化光纤式温控设备奠定坚实基础。此外，本项目还产生了一系列学术论文，其中包括五篇顶尖期刊发表，以及三项国家专利认证，培养出了五名优秀博士后人才。在整个项目执行过程中，赵士龙还获得了2018年度浙江省优秀教师荣誉称号并被评选为省级青年学科带头人之一。
