温度探测新纪元中国计量大学研制出利用稀土材料的高效温度传感器开启智能监测时代
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究与开发的热点。中国计量大学赵士龙团队在浙江省自然科学基金的大力支持下，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重要且稀缺的矿物资源之一，稀土因其广泛应用领域而被许多国家视作“战略资源”。如何有效地利用这些宝贵资源，以拓展它们在技术领域中的应用潜力，是当前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便着眼于通过稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤来改进温度传感器设计，其研究工作得到了浙江省自然科学基金的资助。该课题也已于今年4月圆满结束，并成功实现了多项突破性的发现。
赵士龙教授指出，尽管我们现有众多类型的温度传感器——包括但不限于热电偶、热电阻以及辐射型温测仪等，它们各自在特定环境中发挥着作用，但随着现代科技日益发展，对温度检测技术的一般需求不断扩大，这些常规设备已无法完全满足诸多新的应用场景。尤其是在尖端科技领域中，更需要一种能够提供更高精度和更稳定的数据输出设备，而这一需求正逐渐转化为对新型高性能温测设备如光纤温敏材料及相应系统设计及其相关关键技术研发方面提出了更高要求。
“相比以往普通温控监测手段，我们所研制之基于荧光原理与金属离子反应特性的光纤温敏元件具有显著优势。”赵士龙解释道，“它不仅具备耐用性佳、抗干扰能力强，以及对外部环境影响较小等优点，而且还能实现实时监控，从而适用于各种恶劣条件下的工作场合。”
在此项目中，研究人员专注于利用某些金属离子（特别是稀土元素）在不同基质中的发光效率，以建立一个将金属离子荧光参数与待测物体实际温度之间关系模型，从而推动临界理论到实际操作落地。
“经过反复试验并优化氧氟微晶玻璃组分以及工艺流程，我们成功创造出了高度透明且含有稀土元素的地球化学组合物，同时对其中网络结构变迁过程分析了组成因素对于材料物理性能及敏度变化影响规律。”赵士龙详细说明了他们实验室取得的心得。他进一步指出，这种独特材料可以用作生产具有自主知识产权、新颖设计的特殊类型光纤，从而促进未来更先进、高精度 光纤式智能温探头产品线开发。此项任务完成后，不仅提升了学术论文数量（共13篇，其中5篇发表至顶级期刊），还获得了3项国家专利认证，并培养了一批优秀青年人才。这期间，赵士龙本人荣获2018年度浙江省杰出的教师奖项，并被评选为当地区域高校青年学科带头人之一。这一切都充分证明了该团队成员们坚持不懈精神和专业技能上的卓越表现，为未来的科技创新奠定坚实基础。