——訪朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎(jiǎng)獲得者西北工業(yè)大學(xué)查鋼強(qiáng)教授
朱良漪，原機(jī)械部國家儀表總局副局長、中國儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)名譽(yù)理事長，是儀器儀表和自動(dòng)化控制領(lǐng)域最早的開拓者，影響中國儀器儀表和自動(dòng)化控制行業(yè)發(fā)展的奠基人。為紀(jì)念朱良漪先生矢志不渝推動(dòng)我國分析儀器事業(yè)發(fā)展的精神，以及激發(fā)企業(yè)及廣大科技工作者積極投身于分析儀器的創(chuàng)新工作中，由中國儀器儀表學(xué)會(huì)設(shè)置、中國儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)承辦執(zhí)行了“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎(jiǎng)”，共分為“創(chuàng)新成果獎(jiǎng)”和“青年創(chuàng)新獎(jiǎng)”兩個(gè)獎(jiǎng)項(xiàng)。
“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎(jiǎng)”的設(shè)立不只是對(duì)朱老的懷念與敬意，更是對(duì)分析儀器創(chuàng)新精神的堅(jiān)守與傳承。自2017年舉辦至今，“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎(jiǎng)”已成功頒發(fā)四屆，先后有12項(xiàng)分析儀器創(chuàng)新成果、14位青年創(chuàng)新科學(xué)家獲獎(jiǎng)。
2021年12月16日，第五屆“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎(jiǎng)”將在第八屆中國分析儀器學(xué)術(shù)年會(huì)(ACAIC 2021)上揭曉頒發(fā)。在此之前，中國儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)與儀器信息網(wǎng)將聯(lián)合走訪 “朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎(jiǎng)” 往屆獲得者，傾聽了解他們?cè)讷@獎(jiǎng)之后的新成就與新感受。
2019年，西北工業(yè)大學(xué)查鋼強(qiáng)教授榮獲該年度“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎(jiǎng)”之“青年創(chuàng)新獎(jiǎng)”。 而據(jù)了解，查鋼強(qiáng)教授研發(fā)了4英寸碲鋅鎘晶體生產(chǎn)技術(shù)，開發(fā)了針對(duì)大尺寸碲鋅鎘晶體特性的多項(xiàng)生產(chǎn)及加工工藝技術(shù)，在此基礎(chǔ)上研制的碲鋅鎘探測器采用了自行研制的ASIC電路，提高了探測器的兼容性和穩(wěn)定性。其研制的碲鋅鎘探測器，解決了目前國內(nèi)市場上固體探測器的缺陷，打破了國際壟斷，填補(bǔ)了國內(nèi)碲鋅鎘探測器的空白，并產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
借此機(jī)會(huì)，中國儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)與儀器信息網(wǎng)共同采訪了查鋼強(qiáng)教授。
Q：首先請(qǐng)您介紹一下目前的主要研究方向與研究成果?
查鋼強(qiáng)：我是從2001年開始進(jìn)入這一研究領(lǐng)域，師從介萬奇教授，從事碲鋅鎘半導(dǎo)體材料與器件的相關(guān)研究。2007年我博士畢業(yè)后留校任教，一直聚焦這個(gè)研究領(lǐng)域，直到現(xiàn)在。
我本人主要從事半導(dǎo)體材料物理與器件的基礎(chǔ)研究，重點(diǎn)是化合物半導(dǎo)體碲鋅鎘輻射探測材料與器件的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)，在低成本碲鋅鎘材料制備、晶體加工處理與質(zhì)量評(píng)價(jià)、缺陷調(diào)控與性能表征、器件設(shè)計(jì)與制備等方面開展了一系列的研究。曾主持國家自然科學(xué)基金、工信部民機(jī)科研項(xiàng)目、裝發(fā)軍用電子元器件項(xiàng)目等10余項(xiàng)科研項(xiàng)目，發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文100余篇，申請(qǐng)國家發(fā)明專利20余項(xiàng)，獲得了國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)及陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)，2021年非常榮幸地獲得了國家萬人計(jì)劃青年拔尖人才榮譽(yù)稱號(hào)。
Q：自2019年獲獎(jiǎng)后，您又取得了哪些新的科研成就?
查鋼強(qiáng)：獲獎(jiǎng)后，我在新型碲鋅鎘探輻射探測與成像器件領(lǐng)域持續(xù)深耕，開發(fā)出基于碲鋅鎘探測器的全身雙能X射線骨密度儀和便攜式伽馬相機(jī)。
該研究揭示了碲鋅鎘晶體中深能級(jí)缺陷的濃度、電離能、俘獲截面、缺陷類型，以及其對(duì)光子計(jì)數(shù)X射線探測器的影響規(guī)律。揭示了大劑量X射線下碲鋅鎘探測器的載流子濃度分布、內(nèi)電場分布以及載流子的輸運(yùn)行為，以及光子計(jì)數(shù)探測器極化效應(yīng)的本質(zhì)。揭示了探測器電極結(jié)構(gòu)對(duì)電荷串?dāng)_效應(yīng)的影響規(guī)律，并開發(fā)出復(fù)雜電極結(jié)構(gòu)的器件制備工藝，設(shè)計(jì)開發(fā)出高密度小像素碲鋅鎘X射線光子計(jì)數(shù)探測器。
基于多能X射線在物質(zhì)中的衰減理論，開發(fā)出多能譜成像算法。通過矯正補(bǔ)償由電子不完全收集、散射、堆積等引起的能區(qū)信號(hào)串?dāng)_問題，結(jié)合X射線K邊緣過濾技術(shù)和非線矯正方法，實(shí)現(xiàn)了多能譜成像和高精度物質(zhì)分解。設(shè)計(jì)開發(fā)出基于碲鋅鎘光子計(jì)數(shù)探測器的雙能X射線全身骨密度儀，通過弓形掃描，具備進(jìn)行生物體內(nèi)骨骼、脂肪、肌肉等組織的深度、密度、體積等參數(shù)快速采集和顯微成像能力，實(shí)現(xiàn)CdZnTe光子計(jì)數(shù)探測器的實(shí)際應(yīng)用。
Q：“十四五”開局，對(duì)于您的科研創(chuàng)新提出了哪些新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)?
查鋼強(qiáng)：針對(duì)國外巨頭對(duì)新型高端醫(yī)療器械研發(fā)的投入和行業(yè)布局的壟斷，以及我們國家社會(huì)發(fā)展和人民群眾對(duì)高性能高端醫(yī)療器械的迫切需求，對(duì)我們從事相關(guān)核心關(guān)鍵部件的科研團(tuán)隊(duì)來說，既是機(jī)遇，也是挑戰(zhàn)。
下一步的工作目標(biāo)是，一方面繼續(xù)優(yōu)化我們的碲鋅鎘探測，尤其是在相關(guān)成像算法和系統(tǒng)集成方面；另一方面，積極加強(qiáng)與整機(jī)廠商的聯(lián)合，開發(fā)出基于核心探測器的高端醫(yī)療器械，并進(jìn)行工程化和產(chǎn)業(yè)化。
Q：您對(duì)于分會(huì)的工作有什么意見或建議？需要哪些后續(xù)的支持與合作？
查鋼強(qiáng)：希望分會(huì)積極梳理相關(guān)企業(yè)的需求和行業(yè)發(fā)展的趨勢，推動(dòng)共性技術(shù)的研討交流和相關(guān)專業(yè)人才的推薦。
Q：作為“朱良漪青年創(chuàng)新獎(jiǎng)”獲得者，請(qǐng)對(duì)行業(yè)和同行給予一些建議與祝福?
查鋼強(qiáng)：我建議儀器行業(yè)從業(yè)者加強(qiáng)應(yīng)用技術(shù)開發(fā)和交流合作，希望咱們國產(chǎn)儀器行業(yè)盡快自立自強(qiáng)。
