【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】“溫度計”能否由薄膜或微小(微米甚至納米級)顆粒組成，在空間分辨率從厘米到微米的非常清晰的區(qū)域內(nèi)實時工作，并能夠在80開爾文(零下193°C)到750開爾文(750開爾文)的寬頻帶內(nèi)以極高的靈敏度測量溫度開爾文(476攝氏度)？答案是肯定的。
 

　　6月24日消息，巴西圣保羅州的圣保羅大學(xué)(USP)和坎皮納斯大學(xué)(UNICAMP)的研究人員在實驗室里發(fā)明了這一裝置�；旧�，它是一個溫度傳感器，對物體的溫度幾乎沒有任何影響。
 

　　USP圣卡洛斯物理研究所的研究員、項目研究人員之一安東尼奧·里卡多·扎納塔說：“由于該裝置是光學(xué)的，因此有關(guān)物體溫度的信息可以在它們之間沒有直接物理接觸的情況下獲得。將激光束投射到傳感器上并觀察其響應(yīng)就足夠了，通過使用探測器測量傳感器發(fā)出的光的波長，可以非常精確地確定物體的溫度。”
 

　　當被激光脈沖激發(fā)時，傳感器-由摻雜了銩離子(Tm3+)的二氧化鈦(TiO2)組成的系統(tǒng)-發(fā)射波長隨環(huán)境溫度而變化的光，用非常精確的波長測量來確定這個溫度。波長每度溫度變化約2皮米(2x10-12米)，光譜學(xué)可以用來檢測這種微小的波長變化。
 

　　扎納塔說：“發(fā)射光波長的變化在80到750開爾文之間是線性的，在這個溫度范圍內(nèi)，這個裝置保持完整和穩(wěn)定。”
 

　　該溫度傳感器的應(yīng)用范圍從識別電子設(shè)備的熱點到檢測生物體特定區(qū)域的病毒或細菌感染。
 

　　因為它能夠測量非常寬的溫度光譜，所以它可以用于制造業(yè)——那里的溫度有時會達到非常高的水平——以及生物過程，這些過程對微小的溫度變化非常敏感。在這個階段，研究人員已經(jīng)安排了一個薄膜形式的材料。理論上，這種材料可以用作任何表面的涂層，無論是平的還是彎曲的，光滑的還是粗糙的。這種材料也可以呈現(xiàn)為微粒或納米粒子。作為薄膜，這種材料可以小到幾平方厘米，也可以達到幾平方米，用作地面車輛、飛機或電網(wǎng)變壓器部件的表面涂層。作為微米或納米顆粒，它可以分散在液體介質(zhì)中，同時保持固體。
 

　　在現(xiàn)階段，就設(shè)備的成本和便攜性而言，對專用探測器的需求是一個限制因素。扎納塔說：“考慮到需要激光和探測器，目前相關(guān)儀器的成本很高。然而，我們相信，隨著技術(shù)的進步，將有可能制造出一種集成器件，其中包括半導(dǎo)體激光器、溫度傳感器和探測器。從實驗室到工業(yè)規(guī)模，可以大大降低成本。”
 

　　(原文標題：國外研發(fā)具有廣泛應(yīng)用范圍的超靈敏溫度傳感器)