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이주영,소중호,김홍주 한국물리학회 2012 새물리 Vol.62 No.3
Large sized water Cerenkov detectors or liquid scintillators have been used for neutrino or neutron detection. We developed a liquid scintillator based on water with different liquid scintillator loadings. We used a linear alkyl benzene (LAB) based liquid scintillator because it is less toxic and its flash point is higher than those of other scintillators. We added a scintillator solute and a wavelength shifter to the LAB. We also added Triton X-100 to load the liquid scintillator into the water. Different concentrations of the liquid scintillator were loaded into the water, and the developed material was characterized using X-ray luminescence and scintillation light yield measurements with a radioactive gamma-ray source. A commercial liquid scintillator of Ultima Gold LLT was used for comparison with the developed liquid scintillator. This low cost water-based liquid scintillator detector can be applied for particle-astrophysics and nuclear experiments for neutrino detection and for radiation dose monitoring. 중성미자 및 중성자 검출을 위하여 물 또는 섬광액을 이용한 대용량의검출기가 사용되고 있다. 본 연구에서는 다량의 물에 섬광액을 혼합하여섬광체의 특성 변화에 대한 연구를 수행하였다. 기존에 사용되는섬광액의 경우 독성을 띠거나 발화점이 낮으므로 이에 따른 제약을극복하기 위하여 Linear Alkyl Benzene과 같이 독성이 현저히 낮고발화점은 높은 안전한 유기용매를 선택하였고, 여기에 용매로부터에너지를 전달받아 빛을 내는 섬광체 및 파장변환물질을 첨가하였다. 이러한 섬광액에 물을 섞기 위하여 유화제를 사용하여 다량의 물과혼합하여 가면서 X-선 및 감마선을 이용하여 섬광 방출 스펙트럼 및섬광량의 변화에 대한 연구를 수행하였고 상용의 Ultima-Gold LLT 섬광액과 비교하였다. 개발된 검출기는 저가이면서 대용량의 검출기가필요한 입자 천체 물리 및 핵물리실험, 또는 방사선량 모니터링에 응용될수 있다.
이직,가동하,김홍주,박환배,소중호 한국물리학회 2006 THE JOURNAL OF THE KOREAN PHYSICAL SOCIETY Vol.48 No.4
We present the result of a radiation hardness study for silicon strip sensors that was done by using 35-MeV proton beam from the MC-50 cyclotron at the Korea Institute of Radiological and Medical Sciences. In this study, we compare the leakage current of the sensors before and after the silicon sensors were irradiated by the proton beam.
CsI(CO$_3$) 섬광 단결정 육성 및 섬광 특성 연구
강상준,김홍주,하신정,김민정,소중호,Gul Rooh,강희동,도시홍,김성환 한국물리학회 2008 새물리 Vol.57 No.1
It is important to develop new crystals that have good scintillation properties for use in high energy physics, nuclear physics, and medical imaging systems. We grew CsI(CO$_3$) crystals doped with 0.01 mole \% CO$_3$ as an activator. We used the Czochralski method to grow the crystals. We investigated the scintillation properties of our CsI(CO$_3$) single crystal. The emission spectrum of a CsI(CO$_3$) crystal was measured by using an optical fiber spectrometer. We attached a Photomultipiler tube to the CsI(CO$_3$) crystal; then, we measured the energy resolution, the pulse height spectrum, the linearity and the decay time of the CsI(CO$_3$) single crystal for various gamma-ray energies. We measured the absolute light output by using an avalanche photodiode, and we compared the result with that of a CsI(Tl) single crystal. The $\alpha / \beta$ light ratio and the possibility of pulse-shape discrimination between $\alpha$ and $\gamma$ particle by using an $^{241}$Am alpha source were also studied. 핵물리, 고에너지물리 및 의료영상에서 사용하기 위하여 성능이 우수한 섬광단결정의 개발이 중요하다. 본 연구에서는 CO$_3$ 0.01 mole\%를 첨가한 CsI(CO$_3$) 섬광단결정을 초크라스키방법을 써서 육성하였다. Optics Fiber Spectrometer를 이용하여 육성된 단결정의 발광 스팩트럼을 측정했고, 증폭광센서 (APD)를 사용하여 절대 섬광량을 측정하여 CsI(Tl) 섬광결정과 비교하였다. 광증배관을 부착하여 상온에서 여러 가지 에너지의 감마선에 대한 에너지 분해능, 파고스펙트럼의 선형성 및 감쇄시간을 측정하였다. 그리고, 알파선원을 이용하여 파고스펙트럼을 이용한 알파/감마율 및 감쇄시간의 차이를 이용한 알파/감마 구별에 대한 연구를 수행하였다.
Li6Lu(BO₃)₃:Ce(3%) 섬광 결정의 섬광 특성연구
김혜림,김홍주,채규한,Ullah Fawad,소중호 한국물리학회 2014 새물리 Vol.64 No.3
Scintillation crystals are used for detecting various particles and radiations and, hence, have great applications in the fields of nuclear, particle and medical physics. The Li6Lu(BO₃)₃:Ce(3%) Crystalhas great potential for becoming a neutron detector due to the presence of ^6Li and ^{10}B, both of which interact with neutrons with relative ease. Moreover, the presence of lutetium in Li6Lu(BO₃)₃:Ce³+ leads to a high effective atomic number (Z_{eff} = 52) and high molecular weight (M.Wt = 393 g/mol), which make this crystal a potential candidate for X-ray and $\gamma$-ray detection. In order to investigate the possibility of using the Li6Lu(BO₃)₃:Ce³+ crystal as a scintillation detector, we measured its energy resolutions and decay times for irradiations with γ- and α-particles, the α/β light ratio and the X-ray-induced emission spectra. 결정 섬광 검출기는 핵물리, 입자물리 및 의학 분야에서 입자를 검출하는데 널리 사용된다.Li6Lu(BO₃)₃:Ce³+ 섬광 결정은 중성자 흡수 단면적이 큰 리튬과 보론을 포함하고 있어 중성자 검출에 쓰일 수 있을 뿐만 아니라 Z 값이 큰 루테슘 원소를 포함하고 있어 X-선 및 감마선 검출에도 사용될 수 있다. 따라서 이번 연구에서는 Li6Lu(BO₃)₃:Ce³+ 결정 섬광 검출기로써의 활용 가능성을 알아보기 위해 감마 및 알파선원에 대한 에너지 분해능과 및 감쇠시간, 광 출력 비와 X-선을 이용한 발광 특성을 연구하였다.