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了基于稀土材料的传感器技术新篇章
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，尽管现有各种各样的温度测量设备如热电偶、热电阻以及辐射式温控仪等已经得到广泛应用，但它们往往局限于特定的环境条件之中无法发挥最佳效能。此外，在科技发展日新月异的情况下，这些传统设备已经无法完全满足现代社会对精确度和灵活性的需求，尤其是在高科技产业中更是如此。
"相比常规的温度测量工具，光纤类型显得格外具有优势，它们提供了一个全新的解决方案，无论是在恶劣环境还是需要精确控制的地方都能发挥出色表现。”赵士龙博士解释道，“它不仅具备高可靠性、高绝缘性，以及抗电磁干扰能力，还能够提供优秀重复性和快速响应时间，同时价格相对合理，使得它成为了未来新型温度传感器研发的一个关键方向。”
在实验室里，由赵士龙团队所实施的一系列研究活动集中体现在荧光基质材料中。在这方面，他们专注于某些金属离子——特别是稀土元素——如何在不同的介质中产生荧光，从而建立起金属离子与基质之间关系紧密连接并基于此推算出待测试物体的具体温度值。
"我们巧妙地调整了氧氟微晶玻璃中的组分及其工艺制备过程，最终成功培育出了高度透明且富含稀土元素的氧氟微晶玻璃。这一革新不仅提高了材料本身透明度，而且使我们能够系统分析不同组分对于网络结构及物理属性影响规律，从而优化材料以增强其敏感度。”他进一步详述说，这项研究成果为自主知识产权驱动开发特定类型光纤，以及创造具有更高精度功能的激光线程式温标奠定了坚实基础，为将来可能出现的问题提前做好准备。此次项目总共发表SCI学术论文13篇，其中5篇登上了顶尖期刊；获得国家专利3项；培养人才五名。在整个项目执行期间，赵士龙还荣获2018年度浙江省优秀教师称号，并被评选为浙江省高校青年学科带头人。