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探索成就夢(mèng)想,質(zhì)量贏(yíng)得發(fā)展
稀土材料溫度傳感器研究獲新進(jìn)展
2020-11-164289

近日,據悉在浙江省自然科學(xué)基金的資助下,中國計量大學(xué)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。

  溫度傳感器是最早開(kāi)發(fā),應用最廣的一類(lèi)傳感器,目前,溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過(guò)了其他的傳感器,在半導體技術(shù)的支持下,本世紀相繼開(kāi)發(fā)了半導體熱電偶傳感器、PN結溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應,根據波與物質(zhì)的相互作用規律,相繼開(kāi)發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。

  據介紹,目前人們已經(jīng)發(fā)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只能在傳統的場(chǎng)合應用。由于溫度測量的應用范圍不斷拓展,對溫度檢測的創(chuàng )新、研究和發(fā)展一直在進(jìn)行,常規的溫度傳感器已不能滿(mǎn)足許多領(lǐng)域的要求,尤其是在高科技領(lǐng)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、抗電磁干擾、重復性好、響應速度快、價(jià)格低廉等特點(diǎn),成為新型溫度傳感器研究開(kāi)發(fā)的重要方向之一。”研究人員說(shuō),其特別適合于惡劣環(huán)境,如大電流、高磁場(chǎng)、易燃易爆、易腐蝕等中進(jìn)行溫度測量,具有很高的研究?jì)r(jià)值和廣闊的應用前景。

  在稀土功能材料的發(fā)展中,尤其以稀土發(fā)光材料格外引人注目。稀土因其特殊的電子層結構,而具有一般元素所無(wú)法比擬的光譜性質(zhì),稀土發(fā)光幾乎覆蓋了整個(gè)固體發(fā)光的范疇,只要談到發(fā)光,幾乎離不開(kāi)稀土。稀土發(fā)光材料的應用會(huì )給光源帶來(lái)環(huán)保節能、色彩顯色性能好及長(cháng)壽命的作用,有利于推動(dòng)照明顯示領(lǐng)域產(chǎn)品的更新?lián)Q代。目前,我國稀土發(fā)光材料行業(yè)緊跟國際稀土發(fā)光材料研發(fā)和應用的發(fā)展潮流,與下游產(chǎn)業(yè)之間建立了良好的市場(chǎng)互動(dòng)機制,成為節能照明和電子信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展過(guò)程中不可或缺的基礎材料。據介紹,科研團隊基于熒光光纖溫度傳感器利用某些金屬離子,特別是稀土離子在不同基質(zhì)中的發(fā)光,通過(guò)建立金屬離子在基質(zhì)中的熒光參數與溫度的關(guān)系,從而得到待測物質(zhì)的溫度的特點(diǎn)開(kāi)展研究。

  “通過(guò)對氧氟微晶玻璃組分、工藝的設計和優(yōu)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(wǎng)絡(luò )結構、物化性能等溫度傳感靈敏度的影響規律。”本項目研制的稀土摻雜氧氟微晶玻璃光纖基質(zhì)材料,可為研制具有自主知識產(chǎn)權的特種光纖,開(kāi)發(fā)高精度的光纖溫度傳感器提供科學(xué)依據和技術(shù)儲備。

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