일반기술

탄소나노튜브를 이용한 열중성자 이미지 측정장치

*본 기술은 탄소나노튜브를 이용한 열중성자 이미지 측정장치에 관한 것으로서, 그 목적은 열중성자에 대한 검출감도가 높으면서도 해상도와 콘트라스트가 높고, 응답시간이 빠른 열중성자 이미지 측정장치를 제공하는데 있다. 본 기술의 구성은 열중성자 이미지 측정장치에 있어서, 저항성 기판(2)의 하부면에 성장된 탄소나노튜브(4A)의 바깥면에 열중성자와 핵반응을 일으키고 전자를 방출하는 중성자전환자(4B)가 형성된 탄소나노튜브(4)와, 상기 중성자전환자에서 방출된 전자를 증폭하고 전계 전자방출에 의한 노이즈를 방지하기 위해 상기 중성자나노튜브의 출력단에 약간 이격되어 설치되는 마이크로챈널 플레이트(4)와, 상기 마이크로챈널 플레이트에서 증폭된 전자를 형광물질에 충돌시켜서 가시광으로 변환시켜 중성자선속분포영상을 가시영상으로 표시하기 위해 상기 마이크로챈널 플레이트의 출력단에 약간 이격되어 설치되는 형광표시스크린(8)과, 상기 형광표시스크린의 기판으로 구성되며 상기 형광표시스크린에서 출력된 가시광을 광이미지센서로 전달하는 출력창(9)과, 상기 탄소나노튜브, 마이크로챈널 플레이트, 형광표시스크린, 출력창이 내장되는 진공용기(10)로 구성된 것을 그 기술적 특징으로 한다.*종래의 열중성자이미지 측정장치는 주로 중성자와 검출기 내의 물질이 반응하여 하전입자를 방출하는 핵반응을 이용하며, 그 종류로는 3He를 이용한 MWPC(Multiwire-Proportional Counter), 157Gd/CsI다층막을 이용한 MSGC(Micro-Strip Gas Chamber), 6Li을 이용하는 반도체 및 섬광체 검출기 등이 있다. 이들 중 기체형 중성자검출기는 위치분해능(해상도)이 떨어지고 고체형 중성자검출기는 대면적의 검출기 제작이 어렵고, 가격이 고가인 단점이 있다. 본 기술의 목적은 열중성자에 대한 검출감도가 높으면서도 해상도와 콘트라스트가 높고, 응답시간이 빠른 열중성자 이미지 측정장치를 제공하는데 있다.*상기 목적을 달성하기 위해 본 기술은 입사되는 중성자의 검출효율을 증가시키기 위해 입사되는 중성자의 길이방향으로 기판면에 수직으로 성장된 탄소나노튜브의 외면에 중성자전환자가 형성되고, 상기 중성자전환자에서 방출된 전자를 전자수집 전극 방향으로 가속하고 증폭시키기 위한 전압인가수단과 마이크로챈널 플레이트가 설치되고, 상기 마이크로챈널 플레이트 하부에서 중성자 선속분포를 가시광으로 출력하는 형광표시스크린이 설치되고, 상기 형광표시스크린의 가시광을 수집하게 되는 이미지센서를 포함하는 탄소나노튜브를 이용한 열중성자 이미지측정장치를 제공한다.