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利用稀土材料研制溫度傳感器,中國計量大學相關科研獲進展

文章來源:微迷網 作者:【*】 點擊:次 時間:2019/7/10 15:18:41

在浙江省自然科學基金的資助下,中國計量大學趙士龍團隊圍繞溫度傳感器用稀土摻雜氧氟微晶玻璃光纖做了深入研究。據悉,該課題于今年4月正式結題,并獲得了一系列創新成果。

作為在軍事、冶金工業、石油化工、玻璃陶瓷等多個領域扮演着重要角色的礦物資源,稀土被大多數國家定義為“戰略物資”。如何利用好稀土,不斷拓展稀土應用領域,近年來科研人員做了不少研究。在浙江省自然科學基金的資助下,中國計量大學趙士龍團隊圍繞溫度傳感器用稀土摻雜氧氟微晶玻璃光纖做了深入研究。據悉,該課題于今年4月正式結題,并獲得了一系列創新成果。

趙士龍介紹,目前人們已經發明的各種各樣的溫度傳感器,如傳統的熱電偶、熱電阻及輻射溫度計等,但這些溫度傳感器大多隻能在傳統的場合應用。由于溫度測量的應用範圍不斷拓展,對溫度檢測的創新、研究和發展一直在進行,常規的溫度傳感器已不能滿足許多領域的要求,尤其是在高科技領域。

“相比傳統的溫度傳感器,光纖溫度傳感器具有可靠性高、絕緣性好、抗電磁幹擾、重複性好、響應速度快、價格低廉等特點,成為新型溫度傳感器研究開發的重要方向之一。”趙士龍說,其特别适合于惡劣環境,如大電流、高磁場、易燃易爆、易腐蝕等中進行溫度測量,具有很高的研究價值和廣闊的應用前景。

在趙士龍團隊的項目中,科研團隊基于熒光光纖溫度傳感器利用某些金屬離子,特别是稀土離子在不同基質中的發光,通過建立金屬離子在基質中的熒光參數與溫度的關系,從而得到待測物質的溫度的特點開展研究。

“通過對氧氟微晶玻璃組分、工藝的設計和優化,得到了高度透明稀土摻雜氧氟微晶玻璃,并系統地分析了玻璃的組分對玻璃網絡結構、物化性能等溫度傳感靈敏度的影響規律。”趙士龍說,本項目研制的稀土摻雜氧氟微晶玻璃光纖基質材料,可為研制具有自主知識産權的特種光纖,開發高精度的光纖溫度傳感器提供科學依據和技術儲備。該項目研究已發表SCI論文13篇,其中TOP期刊論文5篇,授權國家專利3項,培養研究生5名。在項目執行期間,趙士龍入選浙江省高等學校中青年學科帶頭人并榮獲2018年度浙江省優秀教師稱号。


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