방사선용 재료

소개

방사선,재료

목차

방사선센서
1.1방사선과 물질의 상호작용
(a)하전입자와 물질과의 상호 작용
(b)선과 물질의 상호 작용

(C)중성자와 물질과의 상호작용
1.2방사선 검출기의 분류
2.1기체의 전리를 이용하는 검출기
전리상자(電離箱子)
비례 계수관(比例計數管)
3.신틸레이션 카운터
3.1구조
3.2신티레이터
3.3NaI(T1)신틸레이터
3.4기타의 신틸레이션 카운터
4.반도체 검출기
4.1반도체 검출기의 동작 원리
4.2pn접합형

4.3pin접합형

본문내용

방사선센서
1.1방사선과 물질의 상호작용
방사선이란 선,선,선 등의 원자핵의 방사성 붕괴에 기인하여, 방출되는 입자나 광자의 빔이다. 여기서는 같은 정도의 에너지의 X선이나, 중성자 등도 포함하여, 일반적으로 전리작용을 갖는 빔을 대상으로 한다. 이들 방사선의 계측은 비파괴 검사, 분석 장치, 두께 계기,레벨계 등 여러 가지 분야에 사용되며, 그 발전은 눈부신 바가 있다. 방사선은 여러 가지 물리적 형태를 가지고 있다. 따라서 방사선 검출기를 이해하기 위하여는 이들 여러 가지 형태의 방사선과 물질과의 상호작용을 미리 알아 두는 것이 편리하다. 먼저 하전입자 X선과 선, 중성자로 나누어 그들 물질과의 상호 작용에 관하여 요약해본다.
(a)하전입자와 물질과의 상호 작용
하전 입자의 방사선으로는 전자의 흐름인 선, 양자, 헬륨 원자핵의 선, 중간자나 핵분열로 생기는 핵파편 등이 있다. 이와 같은 하전 입자는 물질 속을 통과할 때 물질을 구성하는 원자의 상태를 여기하든지 전리시키든지하고, 자체로서는 운동에너지를 잃는다. 이것을 전리 손실이라고 한다. 양자의 질량 이상의 비교적 무거운 하전 입자의 경우, 전리손실은 하전 입자의 속도의 제곱에 반비례하고, 속도가 일정한 경우에는 하전 입자의 전하의 제곱에 비례한다. 즉 동일한 입자 에너지의 경우, 입자가 양자보다도 큰 에너지 손실을 입는다. 하전 입자가 물질속을 진행할 때, 단위 길이당 에너지 손실을 물질의 저지능이라고 부른다.
저지능은 물질의 전자 밀도에 비례한다.물질을 전리 하는데 필요한 에너지를 평균 전리 에너지라고 하고, 전리 손실이나 저지능을 알기 위하여 필요하다. 전 입자가 물질속을 통과하여 정지할 때까지의 거리를 비정이라고 하고 , 그 경로를 비적(飛跡)이라고 한다.무거운 하전 입자의 비적은 거의 직선이다. 이와 같은 전리 과정에 의하여 방출되는 전자를 2차 전자라고 하고, 이 전자가 에너지가 커서 재차 물질을 전리할 수 있는 경우가 있다. 이 전자선을 선이라고 하며, 그 과정을 2차 전리라고 한다.
하전 입자가 전자인 경우, 전자는 상기한 전리 과정 외에, 원자핵의 전장(電場)의 영향을 받아 궤도가 구부러지기 때문에, 전자파를 방사하여 에너지 손실을 받는다. 이 방사 과정에 의한 에너지 손실은 입사 에너지와 물질의 전하의 2제곱에 비례한다. 방사에 의한 에너지 손실은 입사 에저지가 증대하면 전리 손실보다 커진다.

참고자료

· 없음