中国计量大学科研进展温度传感器新材料利用探索极限精度
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，以及相对较低的成本，正在成为探索新型温度传感器技术的前沿领域。近期，在浙江省自然科学基金的支持下，中国计量大学赵士龙团队深入研究了利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤制备温度传感器，其研究成果已于今年4月份完成，并取得了一系列创新性的突破。
作为全球范围内被视为战略资源的稀土矿物，它们在军事、冶金工业、石油化工以及玻璃陶瓷等多个关键领域扮演着至关重要的角色。如何有效地利用这些稀土资源，以拓展它们在各个应用领域中的使用范围，是当前科研人员面临的一个重大挑战。在此背景下，中国计量大学赵士龙团队致力于开发一种新的温度测量方法，即利用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤来提高传感器的性能和灵敏度。
赵士龙教授指出，尽管现有的各种类型的温度传感器，如热电偶、热电阻及辐射式温标等已经广泛应用，但它们在某些特定环境或高科技需求中仍然存在局限性。例如，在极端条件下的工作可能会导致传统设备失效或不准确，因此，对于能够适应这些挑战并提供精确测量结果的一种更先进技术有着巨大的市场潜力。
“光纤温度传感器因其独特优势而受到高度重视，它们可以抵御严酷环境中的影响，比如大电流、高磁场和易燃易爆状况，而保持高速响应时间。”赵士龙解释道，“这种设计使得它非常适合用于那些需要高精度且具有一定特殊要求的地方。”
项目组成员通过将金属离子——特别是稀土元素——与不同基质结合，使得材料发出了荧光信号，这种信号与基质中的金属离子数量直接相关，从而可以用来确定测试对象所处环境中实际温度值。这项研究涉及到对氧氟微晶玻璃材料成分及其制备过程进行优化，以创造出具有极高透明度和改善了荧光特性的新型材料。此外，他们还系统地分析了不同组分如何影响该网络结构以及最终产品性能。
“我们成功地开发了一种新的基于稀土掺杂氧氟微晶玻璃制造出的高质量光纤，可以作为制造具有自主知识产权专利品质级别的一类特殊光纤基础。”赵士龙进一步阐述，“本项目为发展国产特色型耐用耐腐蚀性好且能承受极端条件下的智能化监控系统奠定了坚实基础。”
此项研究已发表13篇SCI论文，其中5篇刊登在顶尖期刊上，并获得3项国家专利认证，同时培养出5名优秀研究生。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奖项，并被评选为浙江省高等学校中青年学科带头人。
