과학연구

반도체방사선검출기

 2018.9.28.

반도체방사선검출기는 이온화원리에 기초한 방사선검출기들가운데서 분해능이 가장 높은 방사선검출기로서 세계적으로 광범히 개발리용되고있다. 이온화원리에 기초한 방사선검출기에는 반도체검출기와 섬광셈관, 기체검출기 등이 속한다.

알려진바와 같이 기체검출기의 경우 한개의 전자-양이온쌍발생에 필요한 에네르기는 30eV이며 섬광셈관의 경우 빛전자증배관의 빛음극에서 한개의 빛전자를 발생시키는데 좋은 경우 300eV이다. 그러나 규소나 게르마니움과 같은 반도체에서는 전자-구멍쌍형성에 대략 3eV의 에네르기이면 충분하다. 그러므로 이온화원리에 기초한 방사선검출기들가운데서 반도체방사선검출기의 분해능이 원리적으로 가장 높다.

오늘날 반도체방사선검출기를 리용한 X선형광분석장치와 X선빛전자분석기를 비롯한 현대적인 물질분석수단들이 개발되여 새 재료개발과 응용에서 커다란 성과들이 이룩되면서 반도체방사선검출기를 리용한 X선측정체계에 대한 요구는 더욱더 높아지고있다. 이 측정체계에서 핵심요소가 다름아닌 반도체방사선검출기이다.

김일성종합대학 에네르기과학부에서는 경애하는 김정은동지의 과학기술강국건설구상을 높이 받들고 세계적수준의 방사선측정수단들을 개발할 높은 목표를 세우고 연구사업을 진행하여 α선과 β선을 측정할수 있는 금규화물-규소이음형반도체방사선검출기를 개발완성하였다.

검출기제작에 리용한 반도체박편의 비저항은 5㏀cm이며 비기본나르개의 수명은 2㎳, 전도형은 n형의 무전위단결정이다.

동작전압(역편위전압) 300V에서 방사선수감충(공핍충)의 두께는 300㎛이며 에네르기분해능은 5.486MeV의 α립자에 대하여 12keV(0.2%)라는것을 밝혔다. 방안온도에서 동작하며 안정성이 높다는것이 수년간의 경시특성실험을 통하여 확증되였다.

우리는 앞으로 반도체검출기에서 잡음몫의 대부분을 차지하는 역전류를 최대한 낮추기 위한 연구사업을 더욱 심화시켜 방안온도나 가벼운 랭각조건에서도 X선을 측정할수 있는 이음형반도체방사선검출기를 개발하며 이 부문에서 해내외의 권위있는 연구단위들과의 공동연구를 심화시켜나갈것이다.