A Study on the Fabrication of CsI(T1) Radiation Sensor and its Spectroscopic Characteristics

CsI(T1) 방사선센서의 제작 및 분광특성 연구

CsI(T1) single crystal was grown in a Bridgman growing apparatus, which has the diameter of 11 mm and the mole ratio of 0.001 mol%. Radiation sensors were made with CsITl)crystal and two photodiodes, and measured spectroscopic characteristics and linearity for gamma-ray and X-ray. The energy resolution of CsI(T1) radiation sensor has been measured with $^{22}$ Na, $^{137}$ Cs and $^{60}$ Co gamma standard sources. Also output linearity of CsITl) sensor was measured for diagnostic radiation region. The energy resolutions of CsI(T1) radiation sensor for 0.511MeV gamma-ray from Na-22 source, 0.662MeV from Cs-137 source, and 1.17MeV and 1.332MeV from Co-60 source were 13.2%, 8.3%, 6.7%, and 5.1% respectively. Also the output linearity up to 80mAs current for 60kVp, 80kvp, 100kVp, 120kVp tube voltages has been studied.

실험실에서 성장시킨 CsI(T1)섬광체를 이용하여 검출기를 설계 제작하고 분광 및 출력특성을 조사하여 핵분광과 진단방사선센서로서의 응용가능성을 타진해 보았다. CsI(T1)단결정은 수직 Bridgman성장장치를 이용하여 지름 11mm, 몰농도 0.001mo1%로 성장시키었다. 이 단결정을 광다이오드를 이용하여 방사선 센서로 제작한 후, $^{22}$ Na, /up 137/Cs, $^{30}$ Co 표준감마선원에 대한 에너지 분해능을 각각 측정하였으며 진단 X선 영역에 대한 출력특성도 측정하였다. $^{22}$ Na의 0.511 MeV 의 경우13.2%, $^{137}$Cs의 0.662 MeV의 경우 8.3%, 그리고 $^{60}$Co의 1.17 MeV와 1.332 MeV에 대해서는 각각 6.7%와 5.1%의 에너지 분해능을 얻었다. 또한 관전압 60kVp, 80kVp, 100kVp, 120kVp 에 대하여 5mAs부터 80mAs 까지 진단 X선영역에 대한 출력 선형성을 확인하였다.