• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 1993.04a
• /
• pp.22-22
• /
• 1993

천체 B-선 관측용으로 많이 이용되고 있는 X-선 비례계수관을 실험실형으로 재작하고 그 특성을 조사하였다. X-선 검출기의 구조는 10 $\times$ 20 $\times$ 2cm3 인 검출체적내에 10개의 전극선이 설치되어있는 다중선 비례계수관이며, 검출가스로서 Argon(90%) + CH4 (10%)인 g혼합가스를 사용하였다. 이러한 구조에서 5.9 keV에 대한 에너지 분해능은 16%를 얻었으나, 정상적인 전극연결방법에서는 검출기 끝측에 위치한 전극에서 생기는 electric field 변형매문에, 양극선 배열방향에서 조정된 이득의 군일성이 나쁘게 나타났다. 따라서 다중선들의 각 전극선에 전압보상법(voltage compansation method)을 적용하여 검출기 전반에 걸친 이득의 균일성을 2 % (rms 값) 이내로 보정할 수 있었다. 아울러 신호처리회로 중 에너지분석을 위한 파고분석기, 비 X-선 재거를 위한 상승시간선별기(rise-time discriminator)등을 제작하였으며 이들을 이용한 전반적인 신호처리회로의 구성에 대하여 논하고자 한다.

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2015.08a
• /
• pp.199.1-199.1
• /
• 2015

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
• /
• 2013.08a
• /
• pp.210.2-210.2
• /
• 2013

현재 국내의 상용화된 디지털 방식 X-선 영상장치에서 간접변환방식은 대부분 CsI를 사용하고 있으며, X-선 흡수에 의해 전기적 신호를 발생시키는 직접변환방식은 Amorphous Selenium(a-Se)을 사용한다. a-Se은 진공 중에 녹는점이 낮아 증착시 substrate의 온도에 따라 민감한 변화를 보인다. 본 연구에서는 간접변환방식에 비해 높은 영상의 질을 획득할 수 있는 직접변환방식의 a-Se기반 X-선 검출기 제작 시 substrate에 인가된 온도에 따른 특성을 연구하여 최적화 된 substrate의 온도를 알고자 한다. 본 실험에서는 glass에 투명한 전극물질인 Indium Tin Oxide (ITO)가 electrode로 형성된 substrate를 사용하였으며 그 상단에 a-Se을 Physical Vapor Deposition (PVD)방식을 거쳐 X-선 검출기 샘플을 제작하였다. PVD 공정 시 네 개의 보트에 a-Se 시료를 각각 100g씩 총 400g을 넣고, $5{\times}10-5Torr$까지 진공도를 낮추었다. 보트의 온도는 $270^{\circ}C$에서 40분 $290^{\circ}C$에서 90분으로 온도를 인가하여 a-Se을 기화시켜 증착하였다. 증착 시 substrate 온도를 각각 $20^{\circ}C$, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$, $70^{\circ}C$ 네 종류로 나누어 실험을 진행하였다. 끝으로 증착된 a-Se 상단에 Au를 PVD방식으로 electrode를 형성시켜 a-Se기반의 X-선 검출기 샘플 제작을 완료하였다. 제작된 a-Se기반의 X-선 검출기 샘플의 두께는 80에서 $85{\mu}m$로 온도에 따른 차이가 없었다. 이후에 전기적 특성을 평가하기위해 electrometer와 oscilloscope를 이용하여 Dark current와 Sensitivity를 측정하여 Signal to Noise Ratio(SNR)로 도출하였으며 Scanning Electron Microscope(SEM) 표면 uniformity를 관찰하였다. 또한 제작된 a-Se기반 X-선 검출기 샘플의 hole collection 성능을 확인하고자 mobility를 측정하였다. 측정결과 a-Se의 work function을 고려한 $10V/{\mu}m$기준에서 70kV, 100mA, 0.03sec의 조건의 X-선을 조사 하였을 때 Sensitivity는 세 종류의 검출기 샘플이 15nC/mR-cm2에서 18nC/mR-cm2으로 비슷한 양상을 나타내었지만, substrate온도가 $70^{\circ}C$때의 샘플은 10nC/mR-cm2이하로 저감됨을 알 수 있었다. 그리고 substrate온도 $60^{\circ}C$에서 제작된 검출기 샘플의 전기적 특성이 SNR로 환산 시, 15.812로 가장 우수한 전기적 특성을 나타내어 최적화 된 온도임을 알 수 있었다. SEM촬영 시 온도상승에 따라 표면 uniformity가 우수하였으며, Mobility lifetime에서는 $60^{\circ}C$에서 제작된 검출기 샘플이 deep trap 수치가 높아 hole이 $0.04584cm2/V{\cdot}sec$로 $0.00174cm2/V{\cdot}sec$의 electron보다 26.34배가량 빠른 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 a-Se증착 시, substrate에 인가된 온도는 균일한 박막의 형성 및 표면구조에 영향을 미치며 온도가 증가할수록 안정적인 전기적 특성을 나타내지만 $70^{\circ}C$이상일 시, a-Se층의 결정화가 생겨 deep trap을 발생시켜 전기적 특성이 저하됨을 확인 할 수 있었다. 따라서 증착 시의 substrate의 온도 최적화는 a-Se기반 X-선 검출기의 안전성 및 성능향상을 위해 불가피한 요소가 된다고 사료된다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 1993.10a
• /
• pp.23-23
• /
• 1993

과학로케트에 탑재되는 x-선 검출기에서 검출되는 2 kev 에서 10 kev 사이의 x-선 신호를 분석하여 데이터를 얻고, 전송하기 위한 피로를 설계하고 제작하였다. 신호처리회로의 전체적인 구성은 2 - 10 key의 x-선 에너지 및 event time을 측정하는 회로 및8-선 계수율을 측정하기 위한 카운터회로를 위주로 설계하였으며, x-선 event의 에너지가 측정에너지를 벗어나거나 상승시간이 긴 신호는 anti-coincidence 회로를 통하여 제거되고, 그 계수율이 기록되도록 설계 제작되었다. 또한 신호처리회로에서 얻은 데이터는 telemetry를 통하여 serial 형태로 전송되어야 하므로 8086 microprocessor를 이용하여 데이터를 획득하고 전송하도록 하였다. 따라서 본 실험에서 제작된 신호처리회로의 기능 및 특성에 대해 논하고자 한다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.11 no.9
• /
• pp.3517-3523
• /
• 2010

Single exposure dual X-ray imaging can be used to separate soft and dense-material images for medical and industrial applications. This study keep focusing baggage inspection system(BIS) specifically. New detector modules for single exposure dual X-ray imaging are consisted of low energy detector (LED) and high energy detector (HED). First, the optimized thickness of copper filter coupled HED to separate low energy and high energy was simulated by the given X-ray energy (140 kVp, 1 mA) using Monte Carlo simulation codes, MCNPX. So as a result of simulation, the copper filter thickness is 0.7 mm. For the design of PIN photodiode, ATLAS device simulation tool was used. 16 channels PIN photodiode of 1.5 mm ${\times}$ 3.2 mm for Dual X-ray imaging detector was fabricated in the process of ETRI. And its dark current and quantum efficiency, terminal capacitance were measured. It was proven that the Lanex Fast B coupled HED were a sufficient candidate to replace the CsI(Tl) commerced in dual X-ray system, since these give a strong signal, overcoming system noise. Finally dual X-ray image was acquired through correction of the LED X-ray Image and the HED X-ray Image.

• Journal of radiological science and technology
• /
• v.33 no.3
• /
• pp.289-294
• /
• 2010

The purpose of this study is an evaluation of the performance of a detector under radiographic irradiation condition by fabricating the polycrystalline $HgI_2$ film detector. The polycrystalline $HgI_2$ film detectors with thickness of 210 and $320\;{\mu}m$ were fabricated by screen print technology. Measurements of X-ray sensitivity and dark current were performed for two detectors. And measurements of the linearity of X-ray response and reproducibility were performed for the detector of thickness $320\;{\mu}m$. For applied electric field strengths from 0.05 to $2\;V/{\mu}m$ to the detector of thickness $320\;{\mu}m$, the X-ray sensitivities were measured from 233 to $1,408{\times}106\;electrons/mR{\cdot}mm^2$. And the dark currents were measured from 3.2 to $118\;pA/mm^2$. Compared with values reported by Zhong Su et al., the X-ray sensitivities exhibit about two times larger than the X-ray sensitivities measured by Zhong Su et al. And the dark currents exhibit about nine times larger than the dark currents measured by Zhong Su et al. The linearity of X-ray response acquired 0.988 as a coefficient of correlation (r). Reproducibility acquired 0.002 as a coefficient of variation. This study provides the performance data of fabricated polycrystalline $HgI_2$ film detector available for an active matrix flat panel imager under radiographic irradiation condition.

• Proceedings of the IEEK Conference
• /
• 2001.09a
• /
• pp.539-542
• /
• 2001

본 논문에서는 검출기의 반응 특성을 선형화 모델링 하여 정규화 할 수 있는 방법을 제안한다. 디지털 의료영상 시스템에서 X-선을 검출하는 검출기의 반응 특성이 모든 검출기마다 다르기 때문에 이 특성을 쉽고 빠르게 정규화 하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 균일한 피사체에 X-선 조사량의 비율을 다르게 하여 두 번 찍은 영상으로 검출기의 반응 특성을 정규화 한다. 실험 결과 일정한 두께의 납 평판에 조사량을 달리하여 촬영한 두 개의 결과 영상을 가지고 검출기의 반응 특성을 보정하면 매우 안정된 결과 영상을 얻을 수 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
• /
• 2007.06a
• /
• pp.531-531
• /
• 2007

현재 널리 사용되고 있는 X선 영상 검출기의 문제점을 해결하기 위해 새로운 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 새로운 X선 검출기로써의 가능성 제시를 위해 Display용 PDP(Plasma Display panel)를 디지털 X-ray Detector로 적용하기 위한 기본적인 X-ray에 대한 반응성을 검증하였다. PDP의 X-ray Detector로의 사용 가능성을 보기 위하여, 실험에 사용된 panel은 상용화된(commercial) Display용 PDP의 기본적인 구조와 똑같은 구조의 sample을 제작하여 사용하였다. 제작된 panel은 상판에 Substrate glass와 유전체층, 투명전극을 형성하고, 버스 전극층과 MgO층을 형성하였다. 하판에는 격벽을 제작하고 형광체(R.G.B)층을 형성하고, 어드레스 전극을 형성하여 기존의 Display용 PDP와 똑같은 구조를 지니게 하였다. 이렇게 제작된 panel의 X-선 검출기로서의 전기적 특성물 조사하기 위해 누설전류(Dark current), X선 민감도(X-ray sensitivity), 그리고 선형특성(Linearity)을 측정하였다. 측정 결과, 누설전류가 낮고 X-선 검출기로서의 가능성이 충분한 민감도를 보이며, 선형적 특성 또한 우수한 결과를 보이는 등 안정된 전기적 동작특성을 보였다. 이러한 결과로부터 기존에 사용되어오던 디스플레이용 PDP의 구조적 변경을 통하여 상용화된 PDP룰 디지털 X-선 검출기로서의 적용 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Radiation Protection and Research
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.195-203
• /
• 1999

It is difficult to determine dosimetric characteristics for small field photon beams since such small fields do not achieve complete lateral electronic equilibrium and have steep dose gradients. Dosimetric characteristics of small field 4, 6, and 10 MeV photon beams have been measured in water with a diamond detector and compared to measurements using small volume cylindrical and plane parallel ionization chambers. Percent depth dose (PDD) and beam profiles for 6 and 10 MeV photon beams were measured with diamond detector and cylindrical ion chamber for small fields ranging from $1{\times}1\;to\;4{\times}4cm^2$. Total scatter factors($S_{c,p}$) for 4, 6, and 10 MeV photon beams were measured with diamond detector, cylindrical and plane parallel ion chambers for small fields ranging from $1{\times}1\;to\;4{\times}4cm^2$. The $S_{c,p}$ factors obtained with three detectors for 4, 6, and 10 MeV photon beams agreed well ($\pm1.2%$) for field sizes greater than $2{\times}2,\;2.5{\times}2.5,\;and\;3{\times}3\;cm^2$, respectively. For smaller field sizes, the cylindrical and plane parallel ionization chambers measure a smaller $S_{c,p}$ factor, as a result of the steep dose gradients across their sensitive volumes. The PDD values obtained with diamond detector and cylindrical ionization chamber for 6 and 10MeV photon beams agreed well ($\pm1.5%$) for field sizes greater than $4{\times}4\;cm^2$. For smaller field sizes, diamond detector produced a depth-dose curve which had a significantly shallower falloff than that obtained from the measurements of relative depth-dose with a cylindrical ionization chamber. For the measurements of beam profiles, a distortion in terms of broadened penumbra was observed with a cylindrical ionization chamber since diamond detector exhibited higher spatial resolution. The diamond detector with small sensitive volume, near water equivalent, and high spatial resolution is suitable detector compared to ionization chambers for the measurements of small field photon beams.

• Journal of the Korean Society of Radiology
• /
• v.4 no.3
• /
• pp.5-11
• /
• 2010

In this paper, we are suggested development of dual-mode detector for dual-energy digital radiography. Design of dual-energy radiography module for commercial BIS (Baggage Inspection System) is used in the spectrum of the X-ray generator and detector for dual-mode features and radiological characteristics were analyzed. BIS suggestl on the image detector module being used to target X-ray tube to simulate X-ray spectrum and simulated spectrum to offer through the new radiographic characteristics of the detector modules were investigated. Using X-ray experiments with an increase in the thickness of the copper filter low energy detector (LED) and high-energy detector (HED) as the difference between the output signal increases. HED, especially in the size of the output signal decreases with increasing thickness of the copper filter was found.