KR100360214B1 - A Gap-Type Charged Particle Detecting Chamber For Detecting Charged Particle And Fabricating Method Thereof - Google Patents
A Gap-Type Charged Particle Detecting Chamber For Detecting Charged Particle And Fabricating Method Thereof Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 하전입자를 검출하기 위한 간극형 하전입자 검출기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 간극형 하전입자 검출기 및 그 제조방법에 관한 것이다. 이를 위해, 상호 소정 간극으로 이격된 제 1 저항판(12) 및 제 2 저항판(13); 상기 제 1 저항판(12)의 일면에 형성된 제 1 전극(14) 및 상기 제 2 저항판(13)의 일면에 형성된 제 2 전극(15); 상기 제 1 저항판(12)과 상기 제 2 저항판(13)의 가장자리에 삽입되어 상기 간극사이의 가스(17)을 밀봉하고 밀봉부재(16); 및 상기 제 2 전극(15)의 하부에 배치되어 전기적 신호를 검출하는 시그널 스트립(18)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기가 제공된다.The present invention relates to a gap type charged particle detector for detecting charged particles, and more particularly, to a gap type charged particle detector and a method of manufacturing the same. To this end, the first resistor plate 12 and the second resistor plate 13 spaced apart from each other by a predetermined gap; A first electrode 14 formed on one surface of the first resistance plate 12 and a second electrode 15 formed on one surface of the second resistance plate 13; A sealing member 16 inserted into an edge of the first resistance plate 12 and the second resistance plate 13 to seal the gas 17 between the gaps; And a signal strip 18 disposed under the second electrode 15 to detect an electrical signal.
Description
본 발명은 하전입자를 검출하기 위한 간극형 하전입자 검출기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 간극형 하전입자 검출기 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gap type charged particle detector for detecting charged particles, and more particularly, to a gap type charged particle detector and a method of manufacturing the same.
종래에 전자 등과 같은 수많은 하전입자의 궤적을 정밀하고 신속하게 측정하는 것이 요구되었다. 이를 위해 종래 안개상자 또는 거품상자 핵건판과 같은 검출기(Dector)가 사용되었으나 신속한 데이터 처리에 어려움이 있었다.In the past, it was required to accurately and quickly measure the trajectories of numerous charged particles such as electrons. For this purpose, a detector such as a fog box or a bubble box nuclear dry plate was used, but it was difficult to process data quickly.
이를 획기적으로 개선한 것이 샤르팍 교수의 다중선 비례검출기(Multi-Wire Proportional Chamber)이다. 이러한 다중선 비례 검출기는 디지털 X-레이 검출기 와 같은 의료분야, 세관 검색용 특수 영상 검출기, 원자력 폐기물 처리에 이용할 수 있는 다목적 방사능 검출장치 등에 널리 응용할 수 있다.A significant improvement is the Sharpak's Multi-Wire Proportional Chamber. Such multi-line proportional detectors can be widely used in medical fields such as digital X-ray detectors, special image detectors for customs retrieval, and multi-purpose radiation detection devices that can be used for nuclear waste treatment.
그러나 이러한 종래의 검출기는 가격이 고가이고 대량생산이 어려우며, 기술적으로 대면적화하기 어려운 단점이 있었다.However, these conventional detectors have the disadvantages of being expensive, difficult to mass produce, and difficult to technically have a large area.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 대량생산이 가능하고, 대면적화할 수 있는 하전입자를 검출할 수 있는 간극형 하전입자 검출기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, the first object of the present invention is a gap-type charged particle detector capable of mass production, can detect a large area of charged particles and its It is to provide a manufacturing method.
본 발명의 제 2 목적은 저항판 사이의 간격이 정밀하게 유지할 수 있는 하전입자를 검출할 수 있는 간극형 하전입자 검출기 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a gap type charged particle detector and a method for manufacturing the same, capable of detecting charged particles that can be precisely maintained between the resistance plates.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 상호 소정 간극으로 이격된 제 1 저항판(12) 및 제 2 저항판(13); 상기 제 1 저항판(12)의 일면에 형성된 제 1 전극(14) 및 상기 제 2 저항판(13)의 일면에 형성된 제 2 전극(15); 상기 제 1 저항판(12)과 상기 제 2 저항판(13)의 가장자리에 삽입되어 상기 간극사이의 가스(17)을 밀봉하고 밀봉부재(16); 및 상기 제 2 전극(15)의 하부에 배치되어 전기적 신호를 검출하는 시그널 스트립(18)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기에 의하여 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, the first resistor plate 12 and the second resistor plate 13 spaced apart from each other by a predetermined gap; A first electrode 14 formed on one surface of the first resistance plate 12 and a second electrode 15 formed on one surface of the second resistance plate 13; A sealing member 16 inserted into an edge of the first resistance plate 12 and the second resistance plate 13 to seal the gas 17 between the gaps; And a signal strip 18 disposed below the second electrode 15 to detect an electrical signal.
상기 제 1 저항판(12) 및 상기 제 2 저항판(13)은 베이클라이트로 제작되는 것이 바람직하다.The first resistor plate 12 and the second resistor plate 13 are preferably made of bakelite.
그리고, 상기 제 1 저항판(12)과 상기 제 2 저항판(13) 사이의 간극에는 상기 간극을 유지하기 위해 적어도 하나의 스페이서(23)가 구비되어 있는 것이 가능하다.In addition, at least one spacer 23 may be provided in the gap between the first resistor plate 12 and the second resistor plate 13 to maintain the gap.
또한, 제 1 전극(14)의 상면에는 절연필름(14)이 더 코팅되어 있고, 상기 제 2 전극(15)의 하면에는 절연필름(14)이 더 코팅되어 있는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the insulating film 14 is further coated on the upper surface of the first electrode 14, and the insulating film 14 is further coated on the lower surface of the second electrode 15.
상기 제 1 저항판(12) 및 상기 제 2 저항판(13) 및 상기 밀봉부재(16)의 측면에는 핫 멜팅된 폴리아미드 계열의 마감부재(24)가 더 구비되어 있는 것이 적절하다.The first resistance plate 12, the second resistance plate 13 and the side of the sealing member 16 is preferably further provided with a hot-melted polyamide-based finish member 24.
또한, 상기 제 1 전극(14) 및 상기 제 2 전극(15)는 아크릴계 탄소 또는 올레핀계 탄소를 사용하고, 표면저항은 100∼300 ㏀/cm 범위 인 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the first electrode 14 and the second electrode 15 use acrylic carbon or olefin carbon, and the surface resistance is in the range of 100 to 300 mW / cm.
상기 시그널 스트립(18)은 10∼20 mm 정도의 폭, 0.5∼1 mm 정도의 두께를 가진 동판이 0.5∼5mm 정도의 간격을 유지하며 균일하게 배열되어 있는 것이 가능하다.The signal strip 18 may be uniformly arranged with a copper plate having a width of about 10 to 20 mm and a thickness of about 0.5 to 1 mm at intervals of about 0.5 to 5 mm.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 정반(100)위에 고정된 제 1 지그(12)에 제 2 저항판(13)을 배치하는 단계; 상기 제 2 저항판(13)의 상면에 밀봉부재(16)와 적어도 하나 이상의 스페이서(23)를 배치하고, 강화유리판(140)으로 압착하는 단계; 상기 제 1 지그(120) 위에 제 2 지그(130)를 고정하고, 제 1 저항판(12)을 설치한 뒤, 상기 강화유리판(140)으로 압착하는 단계; 상기 제 1 저항판(12)의 상면에 제 1 전극(14)을 형성하고, 상기 제 2 저항판(13)의 하면에 제 2 전극(15)을 형성하는 단계; 상기 제 1 전극(14)의 상면 및 상기 제 2 전극(15)의 하면에 절연필름(14, 22)을 코팅하고 압착하는 단계; 및 상기 제 1 저항판(12), 상기 제 2 저항판(13), 상기 밀봉부재(16)의 측면을 마감부재(24)로 핫 멜팅하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기의 제조방법에 의해서도 달성될 수 있다.An object of the present invention as described above, the step of placing the second resistor plate 13 on the first jig 12 fixed on the surface plate (100); Arranging a sealing member 16 and at least one spacer 23 on an upper surface of the second resistance plate 13, and pressing the sealing member 16 with a tempered glass plate 140; Fixing a second jig (130) on the first jig (120), installing a first resistance plate (12), and then pressing the glass plate (140); Forming a first electrode (14) on an upper surface of the first resistance plate (12) and forming a second electrode (15) on a lower surface of the second resistance plate (13); Coating and compressing the insulating films 14 and 22 on the upper surface of the first electrode 14 and the lower surface of the second electrode 15; And hot melting the side surfaces of the first resistance plate 12, the second resistance plate 13, and the sealing member 16 to the finishing member 24. It can also be achieved by a method for producing a gap type charged particle detector.
그리고, 상기 상기 절연필름(14, 22)을 코팅하여 압착한 후, 상기 간극사이로 가스(17)을 주입하고 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, after coating and compressing the insulating films 14 and 22, the gas 17 may be injected and sealed between the gaps.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기의 평면도,1 is a plan view of a gap type charged particle detector for detecting charged particles according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1중 A-A 선의 단면도,2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3a ∼ 3g는 본 발명에 따른 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기의 순차적인 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views schematically showing a sequential manufacturing method of a gap type charged particle detector for detecting charged particles according to the present invention.
<도면중 주요부호에 대한 간단한 설명><Brief description of the major symbols in the drawings>
10 : 간극형 하전입자 검출기, 12 : 제 1 저항판,10: gap type charged particle detector, 12: first resistance plate,
13 : 제 2 저항판, 14 : 제 1 전극,13: second resistance plate, 14: first electrode,
15 : 제 2 전극, 16 : 밀봉부재,15: second electrode, 16: sealing member,
17 : 가스, 18 : 시그널 스트립,17: gas, 18: signal strip,
19 : 하전입자, 20 : 이온사태,19: charged particles, 20: ion avalanche,
21, 22 : 절연필름, 23 : 스페이서,21, 22: insulating film, 23: spacer,
24 : 마감부재, 100 : 정반,24: finishing member, 100: surface plate,
120, 130 : 지그, 140 : 강화유리판120, 130: jig, 140: tempered glass plate
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to describe the present invention in detail.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기의 평면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 간극형 하전입자 검출기(10)는 사다리꼴의 판상이나 필요에 따라 직사각형 또는 그 밖의 형상으로 제조할 수 있다.1 is a plan view of a gap type charged particle detector for detecting charged particles according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the gap type charged particle detector 10 may be manufactured in a trapezoidal plate shape or a rectangular or other shape as necessary.
도 2는 도 1중 A-A 선의 단면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 저항판(12)과 제 2 저항판(13)은 약 2mm 정도의 간극을 유지한 채 이격되어 있다. 이러한 저항판(12, 13)은 저항이 높은 베이클라이트(일명 페놀수지) 등으로 제작될 수 있다.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. As shown in FIG. 2, the first resistor plate 12 and the second resistor plate 13 are spaced apart while maintaining a gap of about 2 mm. The resistance plates 12 and 13 may be made of high resistance bakelite (aka phenol resin) or the like.
제 1 저항판(12)의 상면에는 제 1 전극(14)이 구비되고, 제 2 저항판(13)의 하면에는 제 2 전극(15)이 구비되어 있다. 전극(14, 15)은 아크릴계 탄소 또는 올레핀계 탄소를 사용하며, 표면저항은 100∼300 ㏀/cm 범위이다. 특히 접지되는 전극은 가스 간극에서 발생하는 전기적 신호가 전극의 탄소막을 투과할 수 있도록 비저항이 충분히 낮아야 한다.The first electrode 14 is provided on the upper surface of the first resistive plate 12, and the second electrode 15 is provided on the lower surface of the second resistive plate 13. The electrodes 14 and 15 use acrylic carbon or olefin carbon, and the surface resistance is in the range of 100 to 300 mW / cm. In particular, the grounded electrode must have a low specific resistance so that electrical signals generated in the gas gap can pass through the carbon film of the electrode.
간극 사이에는 가스(17)가 충진되고 밀봉부재(16)로 단단히 밀봉되어 있고, 제 2 전극(15)의 하면에는 전기적 신호를 검출할 수 있도록 다수의 구리판으로 이루어진 시그널 스트립(18)이 설치되어 있다. 시그널 스트립(18)은 두께 약 0.1 mm, 폭 약 15.5 mm 정도의 구리띠를 연속적으로 배열한 구조이다. 가스(17)는 필요로 하는 동작조건을 만들어주기 위하여 특별한 조합을 갖는 가스(17)를 주입하기도 하고, 부탄이나 메탄가스를 주입하기도 한다.Between the gaps, gas 17 is filled and tightly sealed by the sealing member 16, and a lower surface of the second electrode 15 is provided with a signal strip 18 made of a plurality of copper plates so as to detect electrical signals. have. The signal strip 18 is a structure in which copper strips having a thickness of about 0.1 mm and a width of about 15.5 mm are continuously arranged. The gas 17 may inject a gas 17 having a special combination, or inject butane or methane gas to create the required operating conditions.
그리고, 제 1 전극(14)의 상면에는 한장의 절연필름(21)이 코팅되어 있고,제 2 전극(15)의 하면에는 2장의 절연필름(22)이 코팅되어 있다. 절연필름(21, 22)은 고전압을 차단하기 위한 것으로 절연성이 좋은 PET(Polyethylen terephthalate) 필름에 접착제를 도포하여 열압착한다.In addition, one insulating film 21 is coated on the upper surface of the first electrode 14, and two insulating films 22 are coated on the lower surface of the second electrode 15. The insulating films 21 and 22 are for blocking high voltage, and are thermally compressed by applying an adhesive to a polyethylene (Polyethylen terephthalate) film having good insulating properties.
그리고, 검출기(10)의 측면은 폴리아미드 계열의 마감부재(24)로 핫 멜팅(Hot Melting)하여 마감한다. 그리고, 제 1 저항판(12)과 제 2 저항판(13) 사이의 간격을 유지하기 위하여 다수의 스페이서(23)를 배치한다. 스페이서(23)는 PVC로 제작되고, 높이가 약 2mm ±20 ㎛ 범위의 정밀도를 갖는다. 스페이서(23)는 가스(17)의 간격을 정밀하게 유지하는 역할을 한다. 따라서, 표면을 연마한 뒤, 접착제를 사용하여 압착시켜 고정한다. 이러한 스페이서(23)의 갯수는 간극형 하전입자 검출기(10)의 면적, 요구되는 정밀도 등에 따라 그 수를 적절히 조절할 수 있다.The side of the detector 10 is finished by hot melting with a polyamide-based finishing member 24. In addition, a plurality of spacers 23 are disposed to maintain a gap between the first resistor plate 12 and the second resistor plate 13. The spacer 23 is made of PVC and has a precision in the range of about 2 mm ± 20 μm in height. The spacer 23 serves to precisely maintain the gap of the gas 17. Therefore, the surface is polished and then fixed by pressing with an adhesive. The number of such spacers 23 can be appropriately adjusted according to the area of the gap-type charged particle detector 10, the required precision, and the like.
이하에서는 상기와 같은 간극형 하전입자 검출기의 동작에 대해 설명하기로 한다. 즉, 제 2 전극(15)에 약 10 kV정도의 고전압을 가하고, 제 1 전극(14)을 접지시킨다. 그리고, 하전입자(19)를 통과시킨다. 그러면 간극형 하전입자 검출기(10)를 통과하는 하전입자(19)가 가스(17) 간극을 이루는 제 2전극(15)과의 컴프톤 산란에 의해 전자를 생성한다. 생성된 전자는 저항판 사이의 높은 전기장에 의해 이온사태(Ionization Avalanche)(20)를 형성한다. 그러면, 이온사태(20)에 의해 발생하는 전자기적 충격파를 이용하여 시그널 스트립(18)이 전기적 신호를 생성한다. 이러한 신호를 검출하므로써 하전입자(19)를 검출할 수 있다.Hereinafter, the operation of the gap type charged particle detector will be described. That is, a high voltage of about 10 kV is applied to the second electrode 15, and the first electrode 14 is grounded. Then, the charged particles 19 are passed through. Then, the charged particles 19 passing through the gap type charged particle detector 10 generate electrons by compton scattering with the second electrode 15 forming the gas 17 gap. The generated electrons form Ionization Avalanche 20 by the high electric field between the resistance plates. The signal strip 18 then generates an electrical signal using electromagnetic shock waves generated by the ion avalanche 20. By detecting such a signal, the charged particles 19 can be detected.
도 3a ∼ 3g는 본 발명에 따른 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기의 순차적인 제조방법을 개략적으로 도시한 단면도이다.3A to 3G are cross-sectional views schematically showing a sequential manufacturing method of a gap type charged particle detector for detecting charged particles according to the present invention.
도 3a에 도시된 바와 같이, 정반(100)위에 제 1 지그(12)를 고정시키고, 제 1 지그(12)에 제 2 저항판(13)을 배치한다. 그리고, 도 3b에 도시된 바와 같이, 제 2 저항판(13)의 상면중 가장자리에 밀봉부재(16)를 배치하고, 제 2 저항판(13)의 중간마다 일정간격으로 스페이서(23)를 배치한다. 그 다음 도 3c와 같이 강화유리판(140)으로 압착하여 스페이서(23)와 밀봉부재(16)가 단단히 접착되도록 한다. 강화유리판(140)을 사용하는 이유는 압축력을 균일하게 분포시키기 위한 것이다.As shown in FIG. 3A, the first jig 12 is fixed on the surface plate 100, and the second resistor plate 13 is disposed on the first jig 12. As shown in FIG. 3B, the sealing member 16 is disposed at an edge of the upper surface of the second resistance plate 13, and the spacers 23 are arranged at regular intervals for each middle of the second resistance plate 13. do. Then, the spacer 23 and the sealing member 16 are firmly adhered to each other by pressing with the tempered glass plate 140 as shown in FIG. 3C. The reason for using the tempered glass plate 140 is to uniformly distribute the compressive force.
도 3d에 도시된 바와 같이, 제 1 지그(120) 위에 제 2 지그(130)를 고정하고, 제 1 저항판(12)을 설치한 뒤, 같은 강화유리판(140)으로 압착한다.As shown in FIG. 3D, the second jig 130 is fixed on the first jig 120, the first resistor plate 12 is installed, and then pressed into the same tempered glass plate 140.
그 다음,도 3e에 도시된 바와 같이, 제 1 저항판(12)의 상면에 제 1 전극(14)을 형성하고, 제 2 저항판(13)의 하면에 제 2 전극(15)을 형성한다.Next, as shown in FIG. 3E, the first electrode 14 is formed on the top surface of the first resistor plate 12, and the second electrode 15 is formed on the bottom surface of the second resistor plate 13. .
그 다음, 도 3f에 도시된 바와 같이, 제 1 전극(14)의 상면 및 상기 제 2 전극(15)의 하면에 절연필름(14, 22)을 코팅하고 압착한다. 이 때, 제 1 전극(14)의 상면에는 한 장의 절연필름(14)을 코팅하고, 제 2 전극(15)의 하면에는 2장의 절연필름(22)을 코팅한다.3F, the insulating films 14 and 22 are coated on the upper surface of the first electrode 14 and the lower surface of the second electrode 15 and then pressed. In this case, one insulating film 14 is coated on the upper surface of the first electrode 14, and two insulating films 22 are coated on the lower surface of the second electrode 15.
그 다음 밀봉부재(16)상에 별도로 구비된 가스 유입구(미도시)를 통해 가스(17)를 주입하고, 가스 유출구(미도시)를 통해 공기를 배출시킨다.Then, the gas 17 is injected through a gas inlet (not shown) separately provided on the sealing member 16, and air is discharged through the gas outlet (not shown).
그 다음, 도 3g와 같이, 상기 제 1 저항판(12), 상기 제 2 저항판(13), 상기 밀봉부재(16)의 측면을 마감부재(24)로 핫 멜팅하는 간극형 하전입자 검출기(10)를 완성한다.Then, as shown in Figure 3g, the gap-type charged particle detector for hot melting the side of the first resistance plate 12, the second resistance plate 13, the sealing member 16 to the finishing member 24 ( Complete 10).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 하전입자를 검출하는 간극형 하전입자 검출기 및 그 제조방법에 의하면 간극형 하전입자 검출기의 대량생산이 가능하고, 대면적화할 수 있는 장점이 있다.As described above, the gap type charged particle detector for detecting charged particles according to the present invention and a manufacturing method thereof have the advantage that mass production of the gap type charged particle detector is possible and the area can be increased.
또한, 스페이서와 강화유리판을 이용한 압착으로 인해 저항판 사이의 간격이 정밀하게 유지할 수 있는 효과가 있다.In addition, due to the compression using the spacer and the tempered glass plate has an effect that can be maintained precisely the gap between the resistance plate.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.
Claims (9)
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| US4135088A (en) * | 1976-06-28 | 1979-01-16 | Hitachi, Ltd. | Charged-particle analyzer |
| JPS60230348A (en) * | 1984-04-28 | 1985-11-15 | Fujitsu Ltd | Method of detecting axial shift of charged particle beam |
| US5491339A (en) * | 1993-09-21 | 1996-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Charged particle detection device and charged particle radiation apparatus |
| JPH08321275A (en) * | 1995-03-23 | 1996-12-03 | Hitachi Ltd | Secondary charged particle sensing device |
-
2000
- 2000-11-18 KR KR1020000068783A patent/KR100360214B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4135088A (en) * | 1976-06-28 | 1979-01-16 | Hitachi, Ltd. | Charged-particle analyzer |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010044133A (en) | 2001-06-05 |
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