다중선 비례계수기(MWPC)의 베타 입자 검출 특성 연구

국문 초록 (Abstract)

베타입자의 저준위 면적선원을 측정하기 위하여 다중선 비례계수기의 일종인 주(main)계수기와 보조(guard)계수기를 이용하였고 기저방사선 계수율을 낮추기 위한 목적으로 역동시(anticoincidence)계수방법을 사용하였다. 이들 계수기는 모두 가스 충진 계수기로서 아르곤(90 %)과 메탄(10 %)의 혼합가스를 계수가스로 사용하였으며 대기압하에서 사용할 수 있도록 제작하였다.
계수기의 특성조사로부터 베타입자에 대한 작동전압 결정과 함께 주계수기와 보조계수기를 사용한 역동시계수방법을 사용하여 기저방사선(background)의 계수율을 20.32±0.05 cps에서 최소 4.46±0.01 cps까지 낮추었다. 베타선원 ^(204)Tl, ^(90)Sr/^(90)Y, ^(14)C, ^(137)Cs의 면적선원을 이용하여 계수기의 효율을 결정하였다. 방울(droplets)방법으로 제작한 ^(147)Pm 면적선원을 이용하여 검출 효율과 최소한계검출을 구하였다. 검출효율은 평균 에너지가 가장 높은 ^(90)Sr/^(90)Y(565.05keV)에서는 93.3%로 나타났고 에너지가 가장 낮은 ^(14)C(49.47 keV)에서는 71.96%로 나타났다.
또한 제작한 ^(147)Pm과 ^(204)Tl, ^(90)Sr/^(90)Y, ^(14)C, ^(137)Cs 면적선원을 사용하여 polyester 박막(foil) 두께에 의한 효율변화를 실험적으로 조사하였다. 효율의 변화는 에너지에 따라 3.05~47.82%로 나타났다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A main counter and a guard counter of multiwire proportional counter type are used for low-level beta particle area sources. Anticoincidence method is used to lower background count rates. These counters are gas flow type. Counters used Ar-CH_(4) gas mixtures (90% Ar - 10% CH_(4)) and oprated at atmosphere pressures.
Background count rates were lowered from 20.32±0.05 cps to 4.46±0.01 cps using the anticoincidence method. We measured the detector efficiency for beta source ^(147)Pm and ^(204)Tl, ^(90)Sr/^(90)Y, ^(14)C, ^(137)Cs reference materials. The values of Detector efficiency 93.3 % for ^(90)Sr/^(90)Y(565.05 keV) and was 71.96 % for ^(14)C(49.47 keV).
In this work, using a ^(147)Pm source prepared by the droplets method and ^(204)Tl, ^(90)Sr/^(90)Y, ^(14)C, ^(137)Cs area sources, we measured beta ray absorption effect due to polyester foil. Absorption effect was 3.05 %-47.82 %, energy dependent.

목차 (Table of Contents)

• 목차 = ⅰ
• 그림목차 = ⅲ
• 표목차 = ⅳ
• 논문개요 = ⅵ
• Ⅰ. 서론 = 1
• Ⅱ. 이론 = 4
• 1. 다중선 비례계수기 = 4
• 1.1 가스증폭 = 4
• 1.2 정전기장 = 6
• 2. 계수곡선과 플래토우 = 10
• Ⅲ. 실험 = 14
• 1. 선원 = 14
• 2. 실험장치 및 방법 = 18
• 2.1 계수기 구조 = 18
• 2.2 작동전압(operating voltage) 측정장치 = 26
• 2.3 기저방사선 측정 = 27
• 2.4 효율과 LLD 측정 = 31
• 2.5 박막(Foil) 흡수효과 측정 = 31
• Ⅳ. 결과 및 분석 = 32
• 1. 작동전압(operating voltage) 결정 = 32
• 2. 기저방사선 계수율 결정 = 38
• 3. 계수기 효율과 LLD 결정 = 40
• 4. 박막(Foil) 흡수효과 = 45
• Ⅴ. 결론 = 48
• 참고문헌 = 50
• abstract = 52