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利用稀土材料研制温度传感器,中国计量大学相关科研获进展

2019-07-10 09:51
来源: 微迷网

在浙江省自然科学基金的资助下,中国计量大学赵士龙团队围绕温度传感器用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤做了深入研究。据悉,该课题于今年4月正式结题,并获得了一系列创新成果。

作为在军事、冶金工业、石油化工、玻璃陶瓷等多个领域扮演着重要角色的矿物资源,稀土被大多数国家定义为“战略物资”。如何利用好稀土,不断拓展稀土应用领域,近年来科研人员做了不少研究。在浙江省自然科学基金的资助下,中国计量大学赵士龙团队围绕温度传感器用稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤做了深入研究。据悉,该课题于今年4月正式结题,并获得了一系列创新成果。

赵士龙介绍,目前人们已经发明的各种各样的温度传感器,如传统的热电偶、热电阻及辐射温度计等,但这些温度传感器大多只能在传统的场合应用。由于温度测量的应用范围不断拓展,对温度检测的创新、研究和发展一直在进行,常规的温度传感器已不能满足许多领域的要求,尤其是在高科技领域。

“相比传统的温度传感器,光纤温度传感器具有可靠性高、绝缘性好、抗电磁干扰、重复性好、响应速度快、价格低廉等特点,成为新型温度传感器研究开发的重要方向之一。”赵士龙说,其特别适合于恶劣环境,如大电流、高磁场、易燃易爆、易腐蚀等中进行温度测量,具有很高的研究价值和广阔的应用前景。

在赵士龙团队的项目中,科研团队基于荧光光纤温度传感器利用某些金属离子,特别是稀土离子在不同基质中的发光,通过建立金属离子在基质中的荧光参数与温度的关系,从而得到待测物质的温度的特点开展研究。

“通过对氧氟微晶玻璃组分、工艺的设计和优化,得到了高度透明稀土掺杂氧氟微晶玻璃,并系统地分析了玻璃的组分对玻璃网络结构、物化性能等温度传感灵敏度的影响规律。”赵士龙说,本项目研制的稀土掺杂氧氟微晶玻璃光纤基质材料,可为研制具有自主知识产权的特种光纤,开发高精度的光纤温度传感器提供科学依据和技术储备。该项目研究已发表SCI论文13篇,其中TOP期刊论文5篇,授权国家专利3项,培养研究生5名。在项目执行期间,赵士龙入选浙江省高等学校中青年学科带头人并荣获2018年度浙江省优秀教师称号。

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