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探索成就夢(mèng)想,質(zhì)量贏得發(fā)展
稀土材料溫度傳感器研究獲新進(jìn)展
2020-11-164511

近日,據(jù)悉在浙江省自然科學(xué)基金的資助下,中國(guó)計(jì)量大學(xué)趙士龍團(tuán)隊(duì)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(yīng)用最廣的一類傳感器,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(dǎo)體技術(shù)的支持下,本世紀(jì)相繼開(kāi)發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、PN結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。與之相應(yīng),根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)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(jù)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(tǒng)的熱電偶、熱電阻及輻射溫度計(jì)等,但這些溫度傳感器大多只能在傳統(tǒng)的場(chǎng)合應(yīng)用。由于溫度測(cè)量的應(yīng)用范圍不斷拓展,對(duì)溫度檢測(cè)的創(chuàng)新、研究和發(fā)展一直在進(jìn)行,常規(guī)的溫度傳感器已不能滿足許多領(lǐng)域的要求,尤其是在高科技領(lǐng)域。

  “相比傳統(tǒng)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(fù)性好、響應(yīng)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(cè)量,具有很高的研究?jī)r(jià)值和廣闊的應(yīng)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(jié)構(gòu),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(yīng)用會(huì)給光源帶來(lái)環(huán)保節(jié)能、色彩顯色性能好及長(zhǎng)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(guó)稀土發(fā)光材料行業(yè)緊跟國(guó)際稀土發(fā)光材料研發(fā)和應(yīng)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(jī)制,成為節(jié)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(chǔ)材料。據(jù)介紹,科研團(tuán)隊(duì)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(shù)與溫度的關(guān)系,從而得到待測(cè)物質(zhì)的溫度的特點(diǎn)開(kāi)展研究。

  “通過(guò)對(duì)氧氟微晶玻璃組分、工藝的設(shè)計(jì)和優(yōu)化,得到了高度透明稀土摻雜氧氟微晶玻璃,并系統(tǒng)地分析了玻璃的組分對(duì)玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、物化性能等溫度傳感靈敏度的影響規(guī)律。”本項(xiàng)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(shí)產(chǎn)權(quán)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(jù)和技術(shù)儲(chǔ)備。

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