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王涛:辐射检测领域的探索者
记第七届西安青年科技人才奖获奖人员王涛
发布时间:2020-11-12     作者:   来源:市科协企事业部   分享到:

核能、核工业、医疗检测,这些与科技相关的专业领域看似离我们很遥远,但实际上影响到每个人生活的方方面面。人们经常会在日常生活中接触到放射性物质,如在医院做CT检查,通过机场、地铁站安检仪,以及家庭装修中的天然石材使用等等。当辐射量超过一定的剂量,就会对人体健康造成严重影响。鉴于此,人们迫切需要寻找一种高性能探测器来有效监控或者利用这些放射性物质。

经过多年研究,人们发现碲锌镉(CZT)是迄今为止制造室温X射线及γ射线探测器最为理想的半导体材料。这是因为CZT具有两项神奇的本领:其一,CZT是唯一能在室温状态下工作,并且能在每秒每平方毫米面积上处理百万到千万级个光子的半导体,其灵敏度很高,连微弱到几乎没有的宇宙本底射线的辐射量也能快速精准地捕捉到,它的发现曾引起过业界的轰动;其二,CZT具有优异的光电性能,可以直接将X射线和γ射线转光子变为电子。然而,国内该领域起步晚,发展慢,加之CZT大尺寸单晶生长难度大、晶体加工难度高,CZT探测器产品成品率较低,价格昂贵,成为了我国亟待解决的卡脖子工业难题。

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严谨务实 投身科研结硕果

2002年,出生于安徽宿州的“八零后”王涛在西北工业大学攻读硕士时,首次接触了CZT这种神奇的材料,产生了浓厚的兴趣。在之后长达近二十年的时间里,王涛一直致力于从事CZT晶体生长、晶体加工和探测器制备方面的研究,其本人在此期间在西北工业大学先后获得硕士、博士学位,晋升为教授,被聘为西北工业大学博士生导师。长期以来,王涛一直秉持严谨务实的科研作风,十年如一日投身于科学研究,带领其研发团队攻克了一系列技术难题,取得突破性进展,将CZT 晶体的生产成本降低到了原来的1/3 左右,形成了一整套高能射线探测器用碲锌镉晶体材料及制备技术,该技术于2013年获得国家技术发明二等奖。经过坚持不懈的努力探索,王涛在学术领域建树颇丰,至今已在SCI收录的多个知名杂志上发表学术论文近两百篇,授权了20余项发明专利。其本人也因此获得了“陕西省优秀青年科技新星”的荣誉称号。

不忘初心 助力国产攻难题

但是,实现CZT材料及器件的国产化,帮助中国的核辐射探测行业赶超欧美发达国家才是他的终极目标。正是在这样的背景下, 2012年王涛及其团队的研究成果CZT 晶体材料以技术入股形式组建了陕西迪泰克新材料有限公司(下称迪泰克)。迪泰克成为国内唯一、全球仅有的三家可以独立生产探测器级碲锌镉晶体材料的厂商,为高端核心部件的国产化迈出重要一步。王涛本人任职迪泰克公司副总经理兼总工程师,从教授教学到企业管理,成功完成了角色的转变。从实验室或论文中的科技成果到新业务、新技术、新产品,其间往往存在着数重沟壑。王涛作为公司总工程师经常亲自下一线,解决从理论到实践转换中遇到的技术难题,完成了碲锌镉批量生产的产线建设、质量控制,实现了碲锌镉材料与器件的稳定生产。

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转化模式 培养人才助创新

王涛认为研发需要人才,人才是研发的基础。在公司的全力支持下,王涛为公司培养了一支优秀的多学科交叉协同配合研究的高水平创新型科研技术团队。迪泰克公司实施以客户实际需求为研发目标的新型产学研用转化模式,在今天生产出的产品中,有80%的工艺和器件都是根据客户需求定制化设计制作的,这对王涛及研发团队来说是困难也是机遇。而今,在王涛及其研发团队的努力下,迪泰克已经陆续开发出多款基于碲锌镉的应用产品,广泛应用在核医疗、安检、核安全、天文探测等各个领域。值得一提的是,2016年4月6日,搭载有公司生产的CZT探测器模块的我国首颗微重力科学实验卫星——实践十号返回式科学实验卫星成功发射升空,以及同年10月迪泰克受邀作为陕西唯一一家位于核心展区的企业亮相深圳双创周,显示了迪泰克公司在辐射探测领域的美誉度与巨大影响力。

如今在国内,凡是了解“碲锌镉”这一材料的相关单位,几乎都在用迪泰克的产品,并且在相关的专业领域里,迪泰克的产品已被很多下游的用户证明它们的性能比国外的很多同类产品更优,一举打破了我国高能射线探测与成像探测技术跟跑的局面,促使我国辐射探测器制备技术直接跨越到第三代半导体探测器阶段,为相关设备装上了“中国芯”。

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