温度探测新纪元稀土材料助推中国计量大学研制高性能温度传感器
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备温度传感器进行了深入探索。据悉,该项目已于今年4月圆满完成,并取得了一系列令人瞩目的创新成果。
作为战略物资,稀土金属因其独特的物理和化学属性,在军事、冶金工业、石油化工及玻璃陶瓷等多个领域发挥着不可或缺的作用。如何有效地利用稀土资源,拓展其应用领域,是当前科研人员不断追求的问题。在浙江省自然科学基金支持下,中国计量大学赵士龙团队致力于将稀土元素融入氧氟微晶玻璃光纤中,以此创造出更加先进的温度测量设备。
赵士龙教授指出,目前市场上存在众多类型的温度传感器,如热电偶、热电阻以及辐射式温度计等,但这些传统设备在面对现代科技领域挑战时显得不足以满足要求。随着技术日新月异,对温度检测方法和工具提出了更为严格和广泛的需求。这促使科研人员不断寻找新的解决方案,而光纤温度传感器正逐渐成为这一趋势下的亮眼选择。
“相比常规温湿度监测手段,我们可以通过精细调控金属离子的荧光特性来实现高精度环境监测。”赵士龙解释道,“我们特别关注的是基于荧光原理设计的一种特殊型号,这种设计不仅提高了检测效率,而且增强了材料稳定性。”
在本次课题研究中,团队成员首先专注于改善氧氟微晶玻璃中的组分配比,以及完善生产工艺,从而成功培育出具有高度透明性的稀土掺杂氧氟微晶玻璃基质材料。此外,他们还系统分析了不同组分间关系对最终产品性能产生影响,为未来开发自主知识产权型特种光纤提供坚实基础。
该项目共发表SCI期刊论文13篇,其中包括5篇Top期刊论文,并获得国家专利3项,同时培养出5名优秀研究生。在整个研究过程中,赵士龙教授荣获2018年度浙江省优秀教师称号,并且被评选为浙江省高等学校中青年学科带头人之一,他的事迹激励着更多年轻科学家投身到这片充满未知又充满希望的地球物理学大海洋之中去探索。