温度探测新纪元中国计量大学稀土材料研制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,稀土被广泛视为“战略资源”。如何有效地利用这些资源并拓展它们在各个领域的应用,是近年来科研人员不断努力的问题。在浙江省自然科学基金的大力资助下,中国计量大学赵士龙团队紧密围绕着通过稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤制造温度传感器这一主题开展了详尽研究。该课题于今年4月正式结题,并取得了一系列令人印象深刻的创新成果。
赵士龙教授指出,由于现有的各种温度传感器如热电偶、热电阻以及辐射式温度计等,只能适用于相对有限的情境,而随着现代科技领域对高精度温测需求日益增长,对常规类型的温测设备提出了更高要求,这些旧有技术已经无法满足许多新兴市场和特定环境下的监测需求。
"相比那些老旧型号,光纤类型则以其卓越表现而显得尤为突出——不仅具备了高度可靠性、绝缘性能之佳,还能抵御强烈电磁干扰,同时保持优秀的一致性,并提供超快响应时间。此外,它们还以价格竞争力著称,使得它成为了未来温控技术发展不可或缺的一环。” 赵士龙表述道,他认为这类产品特别适合在恶劣条件中工作,如存在巨大电流、高级别磁场、高风险易燃易爆材料或腐蚀性的环境中,从而展现出极大的潜力与前景。
在赵士龙领导的小组项目中,研究者们运用荧光原理中的金属离子特性,即某些金属离子的发光特征受基质影响而变化,以此建立起金属离子与基质之间发光参数与温度间关系,从而推动了新的温测方法探索。
"通过精心设计和优化氧氟微晶玻璃配方及工艺流程,我们成功制备出了具有高度透明度和优异性能的稀土掺杂氧氟微晶玻璃,这种材料对于提升自主知识产权型特殊功能光纤研发至关重要,也为开发高精度智能温控系统提供了坚实依据和技术支撑。” 赵士龙进一步解释说,本次研究不仅产生了一批SCI论文(其中五篇是顶尖期刊),也获得了三项国家专利认证,并培养出五位科研人才。在项目期间,赵士龙本人还荣获2018年度浙江省优秀教师奖项,以及入选浙江省高校青年学术带头人计划。这一切都体现出了该团队在促进科技进步方面所作出的贡献。