전기장이 인가된 폴리스티렌섬광검출기를 이용한 신호파형판별법 개선에 대한 연구

Abstract

Since a passing charged particle deposits energy into scintillator, it can be distinguish from neutral particles by using polystyrene detector with pulse shape discrimination method (PSD). However, it is hard to discriminate a charged particle from neutrons and backgrounds because of a number of background neutrons at lower energy. Therefore, we try to find an improved technique for discriminating a charged particle from background by applying the strong electric field. We found the difference between the signals from charged particles by applying the strong electric field or not. As a result, when muon passes through the 1.0 cm-thickness scintillator we can see that muon deposits energy about 20 keV/cm per 100kV/m without deforming a signal shape.

하전입자가 섬광검출기를 통과하며 에너지를 남길 때, 신호파형판별법 (Pulse Shape Discrimination; PSD)을 통해 중성입자와 구분할 수 있다. 하지만 많은 수의 저 에너지 중성입자가 남기는 신호 중에서 하전입자를 구분하는 일은 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 폴리스티렌 섬광검출기에 전기장을 인가하여 하전입자에 의해 발생하는 신호에 변화를 주어서 하전입자를 좀 더 잘 검출하고자 하였다. 전기장을 인가하였을 때 하전입자의 신호의 차이를 찾을 수 있었고 그 결과 뮤온 입자가 검출기에 남긴 에너지가 100 kV/m 의 전기장 당 20 keV/cm정도 높게 측정되었으며 신호파형판별법으로 파형의 변형 정도를 확인해 본 결과 파형의 모양은 유지되었다.