초록 ▼

본 연구는 크게 시뮬레이션 단계와 실험 단계로 나누어 진행하였다. 시뮬레이션 단계는 Geant4 프로그램을 사용하여 검출기 내에서의 하전입자의 브래그 픽을 시뮬레이션 하였다. 이 시뮬레이션 결과를 이용해 각각의 입자들의 펄스 파형 데이터를 미리 예측해 볼 수 있었고, 실험에 적합학 최상의 검출기를 구축하는데 많은 도움이 되었다. 실험 단계에는 크리스탈 공정을 시작으로 PMT 테스트 및 소스테스트를 거쳐 원자력 의학원의 MC-50 가속기를 이용한 핵반응 실험까지 수행하였다. 방사선 소스를 통해 얻은 알파 입자의 데이터와, MC-50

본 연구는 크게 시뮬레이션 단계와 실험 단계로 나누어 진행하였다. 시뮬레이션 단계는 Geant4 프로그램을 사용하여 검출기 내에서의 하전입자의 브래그 픽을 시뮬레이션 하였다. 이 시뮬레이션 결과를 이용해 각각의 입자들의 펄스 파형 데이터를 미리 예측해 볼 수 있었고, 실험에 적합학 최상의 검출기를 구축하는데 많은 도움이 되었다. 실험 단계에는 크리스탈 공정을 시작으로 PMT 테스트 및 소스테스트를 거쳐 원자력 의학원의 MC-50 가속기를 이용한 핵반응 실험까지 수행하였다. 방사선 소스를 통해 얻은 알파 입자의 데이터와, MC-50 가속기를 통해 얻은 양성자의 데이터 비교 뿐 아니라, MC-50에서 나온 양성자를 이용해 $\;^{19}F(p,\alpha\gamma)$ 핵반응 실험을 통해 알파 입자 및 양성자의 펄스 모양 데이터를 얻었다.

Abstract ▼

This research consists of the simulation stage and the experiment stage. We first simulated Bragg peaks of alpha particles with several different energies within a CsI detector using the GEANT4 program. Using these simulation results, we estimated pulse shape data of each alpha particle. These simul

This research consists of the simulation stage and the experiment stage. We first simulated Bragg peaks of alpha particles with several different energies within a CsI detector using the GEANT4 program. Using these simulation results, we estimated pulse shape data of each alpha particle. These simulation is helpful for figuring out how charged particles interact with a CsI detector and construct an effective experimental setup. In the experimental stage, we processed a CsI crystal to be suitable for our experiment and then attached a PMT to the CsI crystal for an assembled detector. We tested the CsI detector with $\;^{210}Po$ and $\;^{2260}Ra$ alpha sources and got the pulse shape data of alpha particles. Then, we obtained the protons from the $\;^{29}Cu(p,p)$ elastic scattering reaction and $\;^{19}F(p,\alpha\gamma)^{16}O$ reaction at the KIRAMS cyclotron facility.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 보고서 초록...3
• 요약문...4
• SUMMARY...6
• 목차...9
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...10
• 제 1 절 연구개발의 목적...10
• 제 2 절 연구개발의 필요성...10
• 제 3 절 연구 범위...10
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황...12
• 제 1 절 국내외 연구 현황...12
• 1. 국내외 연구 현황...12
• 2. 연구결과가 국내.외 기술개발현황에서 차지하는 위치...13
• 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과...15
• 제 1 절 연구 개발 목표...15
• 1. 연구 개발의 최종 목표 및 단계별 목표...15
• 제 2 절 연구 수행 내용 및 결과...15
• 1. GEANT4 Simulation - 검출기 내에서의 하전 입자 반응 연구...15
• 2. CsI 크리스탈 공정 및 PMT 테스트 - 실험에 적합한 검출기 구축...17
• 3. 방사선 동위원소를 이용한 CsI 검출기 테스트...18
• 4. 원자력 의한원의 MC-50 가속기 이용 실험...21
• 5. 디지털 신호 처리 시스템 활용...25
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도...27
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획...28
• 제 6 장 참고문헌...29